南通大学计算机科学与技术学院计算机数字逻辑设计实验报告书实验名时基电路的基本应用班级_____计嵌151_______________________姓名_____张耀_______________________指导教师顾晖日期2016-12-9实验七时基电路的基本应用一、实验目的1、熟悉555型集成时基电路结构、工作原理及其特点2、掌握555型集成时基电路的基本应用二、实验用器件和仪表74LS112（74LS73）双J-K触发器2片74LS175四D触发器1片74LS10三输入端三与非门1片74LS00二输入端四与非门1片4位计数器74LS1612片三、实验内容集成时基电路又称为集成定时器或555电路，是一种数字、模拟混合型的中规模集成电路，应用十分广泛。它是一种产生时间延迟和多种脉冲信号的电路，其电路类型有双极型和CMOS型两大类，二者的结构与工作原理类似。几乎所有的双极型产品型号最后的三位数码都是555或556：所有的CMOS产品型号最后四位数码都是7555或7556，二者的逻辑功能和引脚排列完全相同，易于互换。555和7555是单定时器。556和7556是双定时器。双极型的电源电压VCC=+5V--+15V，输出的最大电流可这200mA，CMOS型的电源电压为+3--+18V。电路的工作原理555、1．555电路的内部电路组成如图7.1所示。它含有两个电压比较器，一个基本RS触发器，一个放电开关管T，比较器的参考电压由三只5KΩ的电阻器构成的分压器提供。它们分别使高电平比较器A1的同相输入端和低电平比较器A2的反相输入端的参考电平为2/3VCC和1/3VCC。A1与A2的输出端控制RS触发器状态和放电管开关状态。当输入信号自6端输入并超过参考电平2/3VCC时，触发器复位，555的输出端—3端输出低电平，同时放电开关管导通。当输入信号自2端输入并低于1/3VCC时，触发器置位，555的3端输出高电平，同时放电开关管截止。RD是复位端（4端），当RD=0时，555输出低电平。平时RDd端开路或接V的参考电A1作为比较器2/3VCC，平时输出端）5是控制电压端（VC。CC平，当5端外接一个输入电压，即改变了比较器的参考电平，从而实现对输出的另一种控制，在不接外加电压时，通常接一个0.01uF的电容器到地，起滤波作用，以消除外来的干扰，以确保参考电平的稳定。T为放电管，当T导通时，给接于7端的电容器提供低阻放电通路。555定时器主要是与电阻、电容构成充放电电路，并由两个比较器来检测电容器上的电压，以确定输出电平的高低和放电开关管的通断。利用它可以构成从微秒到数十分钟的延时电路、单稳态触发器、多谐振荡器、施密特触发器等脉冲产生或波形变换电路。2、555定时器的典型应用（1）构成单稳态触发器由555定时器和外接定时元件R、C构成的单稳态触发器，稳态时555电路输入端处于电源电平。内部放电开关管T导通，输出端为低电平，当有一个外部负脉冲触发信号经C1加到2端时，并使2端电位瞬时低于1/3VCC，低电平比较器动作，单稳态电路即开始一个暂态过程，电容C开始充电，VC按指数规律增长。当VC充电到2/3VCC时，高电平比较器动作，比较器A1翻转，输出V0从高电平返回低电平，放电开关管T重新导通，电容C上的电荷很快经放电开关管放电，暂态结束，恢复稳态。电路图如图7.3，波形如图7.4所示。暂稳态的持续时间tw（即为延时时间）决定于外接元件R、C值的大小。tw=1.1RC通过改变R、C的大小，可使延时时间在几个微秒到几十分钟之间变化。（2）构成多谐振荡器电路图、波形图如图7.5（a）（b），由555定时器和外接元件R1、R2、C构成多谐振荡器。电路没有稳态，仅存在两个暂稳态，电路亦不需要外加触发信号，利用电源通过R1、R2向C充电，以及C通过R2向放电端Ct放电，使电路产生振荡。电容C在1/3V之间充电和放电，输出信号的时间参数是：2/3VCC和CCT=tw1+tw2tw1=0.7(R1+R2)Ctw2=0.7R2C一般要求R1与R2均应大于或等于1KΩ，但R1+R2应小于或等于3.3MΩ。（3）构成施密特触发器电路如图7.6所示。只要将2、6两端连在一起作为信号输入端，即得到施密特触发器。图7.7是Vi和V0的波形变换图。Vi是正弦波经C1加到555定时器的2端和6端，当Vi波形上升到又从低电平V0时，1/3VCC下降到了Vi从高电平翻转为低电平；当V0时，2/3VCC．翻转为高电平。其回差电压为：ΔU=2/3VCC-1/3VCC=1/3VCC三、实验所用器件和仪表1、示波器1...