实验介绍：
NE555是一种集成电路，其内部结构包括比较器、RS触发器、电压比较器和输出级三个主要功能模块，外部引脚则提供了与其他电路元件进行连接的接口。NE555的设计目的是为了提供一种简单方便的定时器解决方案，它广泛应用于模拟和数字电路中。NE555双极型的内部电路如图1所示。
图1
NE555内部电路的简化原理图如图2所示，电路包括两个比较器，一个RS触发器，一个缓冲器；以及一个对外计时放电的晶体管，以及三个阻值为5kΩ的电阻组成的电压参考电路。
图2
利用555可以构成RC多谐振荡器，如图3所示。
图3
定时元件为R1、R2和C。多谐振荡器的振荡周期为
实验电路仿真：
按图3搭建外围电路，R1=39kΩ，R2=51kΩ，C=10nF。
测得输出波形为1kHz，符合公式。
原理图、PCB设计介绍：
利用立创eda绘制原理图及pcb。
NE555定时器由以下五部分电路组成：
- 电阻分压电路：这是555定时器内部的一个电压分压器，它将供给的电压（Vcc）分为三个相等的部分，分别为𝑉𝑐𝑐/3。这三个电压分别连接到触发比较器、阈值比较器和输出电压比较器的参考输入端。
- 阈值比较器电路：阈值比较器将触发器的输出与2𝑉𝑐𝑐/3进行比较。如果触发器的输出电压高于2𝑉𝑐𝑐/3，阈值比较器就会输出低电平，反之则输出高电平。
- 触发比较器电路：触发比较器将外部触发输入信号与𝑉𝑐𝑐/3进行比较。如果触发输入信号低于𝑉𝑐𝑐/3，触发比较器输出低电平，否则输出高电平。
- 触发器电路：触发器是一个双稳态电路，它负责控制555定时器的输出状态。根据触发比较器和阈值比较器的输出，触发器可以切换到稳定状态1或稳定状态2。
- 输出电路：输出电路包括一个晶体管或MOSFET，它根据触发器的状态来控制输出引脚的电平。当触发器处于稳定状态1时，输出引脚输出高电平；当触发器处于稳定状态2时，输出引脚输出低电平。
原理图：
pcb：
结果展示：
pcb实物：
pcb图片如下，可以看到布局较为合理
测量：
按照图4，搭建电路，选取R1=47kΩ，R2=30kΩ，C=10nF，并检测，接通电源电压。
测得输出波形为1.35kHz，占空比50%，符合仿真结果
在遵循图4构建的电路中，通过配置R1=47kΩ、R2=30kΩ和C=10nF，成功实现了一个NE555定时器电路，实验测量得到1.35kHz频率、占空比为50%的波形，与事先的仿真预测吻合。此电路利用了NE555定时器的多级内部结构，包括电阻分压设定参考电压、阈值与触发比较器控制状态转换、双稳态触发器维持输出，以及输出电路有效切换高低电平，全面展示了NE555作为灵活定时器组件的功能与设计实践的准确性。
心得体会：
通过亲手搭建NE555定时器电路并进行实际测量，我深刻体会到理论与实践相结合的重要性。从电路理论到元件选择，再到观测到预期的1.35kHz频率输出，这一过程不仅验证了仿真结果，更让我直观感受到了电路设计的魅力。通过立创EDA完成的图纸绘制，让我在实践中学习了工程设计的规范性和细节处理，提升了我的电路设计与实现能力。这次经历是一次宝贵的学习旅程，加深了我对电子元件工作原理的理解，同时也激发了我对于电子设计更为浓厚的兴趣与探索欲。
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