基于Multisim13的555 定时器教学探索
2021-10-29刘允峰王宇迪冉金宇
刘允峰,王宇迪,冉金宇
(1.渤海大学,辽宁锦州,121007;2.锦州市紧急医疗救援中心,辽宁锦州,121000)
0 引言
555 定时器是《电子技术基础》课程中的重要组成部分。20 世纪70 年代,由西格尼蒂克(Signetics)公司推出的555 定时器是一种模拟和数字功能相结合的集成器件,因其价格低廉、易用性和可靠性,被广泛应用于电子电路设计之中,可以构成波形整形、脉冲产生、定时器和振荡电路等电路。555 定时器有两种制作工艺:双极性(TTL)工艺和互补金属氧化物(CMOS)工艺。以TI 公司的NE555 芯片为例,简化原理图如图1 所示,引脚图如图2 所示。

图1 简化原理图

图2 引脚图
1 555 定时器工作模式
555 定时器的输出有0 和1 两种状态,与输入引脚的不同组合有关,如表1 所示。

表1 555定时器功能表

其中,0 表示低电平,1 表示高电平,×表示不相干的。
555 定时器可以工作在单稳态模式、双稳态模式和无稳态模式三种工作模式下,电路组成如图3 所示。由图可见,双稳态电路输入端的输入电压端一般没有定时电阻和定时电容。

图3
对三种工作模式进行比较,如表2 所示。

表2 555定时器三种工作模式
2 Multisim 仿真
介绍555 定时器的工作原理后,一定要向学生介绍实际应用例子,利用声、光信号的演示加深印象,学以致用[1-4]。比如:图4(a)闪光器、图4(b)鸣叫式警报器。

图4
利用74LS161、74LS74、74LS153、74LS139、74LS00、74LS08 及电阻、电容和LED 等,仿真一下十字路口的交通灯控制电路,如图5 所示。为了缩短一个循环周期的观察时间,将图5 中的芯片U10(秒脉冲信号发生器)由1Hz 设置成了20Hz,便于观察现象,实际中可以由图3的555 定时器产生秒信号,设置如下:R1=R2=4831Ω,C=100μF,使得振荡周期T=0.69(R1+R2)C ≈1 秒。……
