應用電子學實驗講義(II)
實驗十之1
實驗十 555定時器
零件
555 timer 2枚；
741 1枚；
電阻 27、1k、100k及1MΩ 各1枚；
10k及10MΩ 各2枚；
電容 0.01µF、0.1µF、10µF及22µF 各1枚；
LED 1枚；
二極體 2枚；
喇叭 1枚。
目的
研習555 定時器之原理及應用。
相關知識
555 IC的基本構造及使用方式，請參考附錄一。
預習問題
1. 證明程序1步驟1之555基本振盪電路之輸出方波 TH=0.685(R1+R2)C1
TL=0.685R2C1
T=TH+TH=0.685(R1+2R2)C1
2. 請利用PSpice模擬程序1步驟1之電路，看看輸出應會量到何種圖形？
3. 請說明程序 1步驟 2中精簡振盪電路的操作原理，並證明它的振盪週期約為 1.1RC。
4. 證明程序1步驟3電路之DUTY CYCLE 約為R1/R2。
5. 請說明程序2觸摸開關之操作原理，並證明LED亮的時間為1.1RC秒。
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實驗十之2
程序
＜1＞555無穩態振盪器
1.基本振盪電路
右圖為一利用 555 接成之基本 振盪電路，用示波器觀察輸出
（接腳３）及VC1（接腳２）之 波形，輸出是不是方波？記錄 輸出分別在高及低之時間（TH 及TL），還有週期（TH+TL）。
2.精簡的振盪電路
用一個電阻和一個電容，當然還 有一個555，即形成一個簡單的 振盪器（如右圖）。再加上一個 LED電路，你是不是看到它一閃 一閃的呢？用示波器量一下第3 腳和第6腳的波形。
3. 加 入 二 極 體 控 制 DUTY
CYCLE，用兩個二極體控制充放電之電路，可得到較易控制之DUTY CYCLE。
測量右圖電路之週期及DUTY CYCLE。
555 基本振盪電路
T TH TL
應用電子學實驗講義(II)
實驗十之3
＜2＞觸摸開關
右圖為一555的一個有趣的應用。
平 常 第2 隻腳被保持在＞1/3VCC， 電路不作用，但當手指碰觸到摸板
（用一條去絕緣的線即可）時，第2 腳 之 電 壓 降 至 1/3VCC 以 下
（Why？ ） 會 讓 555開 始 充 電 電 容 C，LED會亮一段時間（T=1.1RC ， Why？
＜3＞警報器
上面這個電路會發出類似警車的雙頻警訊，有空的話接起來玩玩。用示波器看一下 輸出訊號。
警報器
觸 摸 板
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實驗十之4
〈4〉鋸齒波產生器（Sawtooth Oscillator）（Optional）
電 路 如 右 圖 ， 利 用 一 個 電 流 源
（1mA，Why？）來充電C，在VC
（C之電壓）可產生鋸齒波，為什 麼？週期應該是多少？你有興趣的 話，可以接起來玩玩，順便量量第 3隻腳之輸出波形。
問題與討論
1.利用預習問題1的公式，把程序1步驟1電路中之實際電阻電容值代入上式，求出 TH、TL、及DUTY CYCLE之數值。你算出來的值和你實驗結果相符嗎？
DUTY CYCLE=TH/TL
2.程序1步驟2中精簡振盪電路的操作原理，它的振盪週期約為1.1RC。和你的測量 值相同嗎？
3.程序1步驟3電路之DUTY CYCLE 約為R1/R2。和你的測量值比較，誤差有多少？
4.請你用555計時器設計一個DUTY CYCLE為1.5，頻率為40kHz之方波產生器。
5.
BONUS 請說明程序3警報器為什麼會發出“那種”聲音，請算出兩種聲音的頻
率。END OF EXP.10
電流源
