一。555定时器
1.1555定时器简介
555定时器是一种多用途的中等规模集成电路。它不仅能用于信号的产生和变换,也可以用于控制和检测电路中。自从Signetics公司于1972年推出这种产品以后,国际上个主要的电子器件公司也都相继的生产了各自的555定时器产品。虽然不同公司生产出不同型号的555定时器,但他们的功能和外部引脚排列是完全相同的。
555定时器的外形与引脚分布
根据半导体类型的不同,555定时器可分为双极型和CMOS型两种。但在工作原理上是相同的并没有本质的区别。一般双极型的驱动能力更强,最大的负载电流能达到200mA。而CMOS型的最大负载电流一般在4mA一下,因为它的功耗更低,并且输入阻抗也比较高。
555定时器的内部结构
555定时器的内部由电阻组成的分压器、电压比较器和,门电路构成的简单锁存器SR、放电三极管以及缓冲器组成。
555定时器的功能主要由两个比较器决定,它们的输出电压控制锁存器和放电三极管的状态。在电源和地之间加上压,当5脚悬空,则电压比较器的同相输入端的电压为,的反相输入端电压为。若的同相输入端电压小于,则比较器的输出为0,可使SR的输出端置1,从而使Vo输出为1。类似的情况,当电压比较器的反相输入端的电压大于,则该比较器输出0,此时比较器输出1,锁存器输出置0,使Vo输出为0。
*序号* *功能*
-------- -------------------
*1* *接地(GND)*
*2* *触发输入(TRI)*
*3* *输出(OUT)*
*4* *复位(RST)*
*5* *控制电压(CON)*
*6* *阈值输入(THR)*
*7* *放电端(DISC)*
*8* *电源(VCC)*
管脚4为复位管脚,该管脚信号为低电平时发挥复位作用,无论输入如何,输出端始终为低电平。
放电三极管为外接电路提供放点电路,在使用定时器时,该三极管的集电极(7脚)一般都要外接上拉电阻。
555定时器的功能表
可以通过555定时器的功能表了解阈值输入电压,触发输入电压和复位电压对输出的影响。
1.2 555定时器的应用
(1)构成施密特触发器(双稳定模式)。可应用于TTL系统的接口,整形电路或脉冲鉴幅等。
双稳态施密特触发器:当V1<时,输出高电平;当V1>时,输出低电平。
施密特反向触发器仿真电路与输入输出波形
(2)构成单稳态触发器(单稳态模式)。可应用于定时器、脉冲丢失检查、反弹跳开关、触发开关、分频器、电容测量和脉冲宽度调制等。
单稳态触发器仿真电路
在没有触发信号时,V1通过内部的分压电路处于高电平(V1>),此时Vout为0,电容也通过过内部放电三极管放电,从而使Vc2为0。电源通过R1向电容Vc2充电,当Vc2的电压上升到时,放电三极管再次被导通,导致Vc2继续放电,使输出电压Vout始终稳定为0。
在存在触发信号,并且叠加道V1上,使V1<时,电路的输出状态由0跳变为高电平,电路进入暂时稳态、此时电容充电,Vc2电压上升,当电压达到时,输出电压Vout由高电平反转为低电平,同时放电三极管导通,电容放电,电路返回稳定状态,输出电压变为0。可以看出,输出高电平的持续时间(脉冲宽度)就是电容充电到所需要的时间。
脉宽
单稳态触发器输入输出波形
(3)构成多谐振荡器(无稳态模式)。此模式下,555定时器以振荡器的方式工作,常被用于频闪灯、脉冲发生器、逻辑电路时钟、音调发生器、脉冲位置调制等电路中。如果使用热敏电阻作为定时电阻,555定时器可构成温度传感器,其输出频率由温度决定。
多谐振荡器仿真电路及输出波形
当电源接通时,电容被充电,当上升到时,使得VC为低电平,同时放电三极管T处于导通状态,此时电容C通过和T放电,Vc下降,当Vc下降到时,翻转为高电平。电容充放电,循环往复,电容的放电时间为:
tpl=ln2
当放电结束时,T截止,Vcc将通过和向电容充电,Vc的电压由上升到所需的时间为:tph=(+)Cln2
当Vc上升到时,电路输出电压翻转为低电平,如此周而复始,输出波形就会得到一个周期性的矩形波。电路输出波形的占空比为:
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在电子电路中,可以采用1种或多种模式进行组合,可实现定时器、分频器、元件参数和电路检查电路、音响告警电路、电源交换电路、频率变换电路、自动控制电路等。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-467271.html
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