優(yōu)選定時(shí)器的簡介

1、555定時(shí)器應(yīng)用報(bào)告 555 定時(shí)器定義：555 定時(shí)器是 一種模擬和數(shù)字功能相結(jié)合的中規(guī)模集成器件。一般用雙極 性工藝制作的稱為 555，用 CMOS工 藝制作的稱為 7555 ，除單定時(shí)器外，還有 對(duì)應(yīng)的雙定時(shí)器 556/7556 。 555 定時(shí)器的電源電壓范圍寬，可在 4.5V16V 工 作， 7555 可在 318V 工作，輸出驅(qū)動(dòng)電流約為 200mA，因而其輸出可與 TTL、 CMOS或 者模擬電路電平兼容。555定時(shí)器原理555 定時(shí)器的內(nèi)部電路框圖和外引腳排列圖如圖所示。 它內(nèi)部包括兩個(gè)電壓 比較器，三個(gè)等值串聯(lián)電阻，一個(gè) RS 觸發(fā)器，一個(gè)放電管 T 及功率輸出級(jí)。 它提供兩

2、個(gè)基準(zhǔn)電壓 VCC /3 和 2VCC /3 。555 定時(shí)器的功能主要由兩個(gè)比較器決定。兩個(gè)比較器的輸出電壓控制 RS 觸發(fā)器和放電管的狀態(tài)。在電源與地之間加上電壓，當(dāng) 5 腳懸空時(shí)，則電壓比 較器 C1 的同相輸入端的電壓為 2VCC /3，C2 的反相輸入端的電壓為 VCC /3。 若觸發(fā)輸入端 TR 的電壓小于 VCC /3，則比較器 C2 的輸出為 0，可使 RS 觸 發(fā)器置 1 ，使輸出端 OUT=1。如果閾值輸入端 TH 的電壓大于 2VCC/3，同時(shí) TR 端的電壓大于 VCC/ 3，則 C1 的輸出為 0，C2 的輸出為 1，可將 RS 觸發(fā)器置 0，使輸出為 0 電平。 它

3、的各個(gè)引腳功能如下：1 腳：外接電源負(fù)端 VSS或接地，一般情況下接地。2 腳：低觸發(fā)端3 腳：輸出端 Vo4 腳：是直接清零端。當(dāng)端接低電平，則時(shí)基電路不工作，此時(shí)不論、 TH 處于何 電平，時(shí)基電路輸出為“ 0”，該端不用時(shí)應(yīng)接高電平。5 腳：VC為控制電壓端。 若此端外接電壓， 則可改變內(nèi)部兩個(gè)比較器的基準(zhǔn)電壓， 當(dāng)該端不用時(shí)，應(yīng)將該端串入一只 0.01 F電容接地，以防引入干擾。6 腳： TH高觸發(fā)端 7腳：放電端。該端與放電管集電極相連，用做定時(shí)器時(shí)電容的放電。8 腳：外接電源 VCC，雙極型時(shí)基電路 VCC的范圍是 4.5 16V ， CMOS型時(shí)基電路 VCC的范圍為 3 18V

4、 。一般用 5V。在 1 腳接地，5 腳未外接電壓， 兩個(gè)比較器 A1、A2 基準(zhǔn)電壓分別為的情況下， 555 時(shí)基電路的功能表如表示。表 555 定時(shí)器的功能表清 零 高 觸 發(fā)端 低 觸 發(fā) Q 放電管 功能00導(dǎo)通直接清 零置010導(dǎo)通11截止置11Q不變保持端端THT二 555定時(shí)器應(yīng)用1) 555定時(shí)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器圖1 555構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器上圖為由 555定時(shí)器和外接定時(shí)元件 R、C構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。 D為鉗位極管，穩(wěn)態(tài)時(shí) 555電路輸入端處于電源電平，內(nèi)部放電開關(guān)管 T 導(dǎo)通，輸出端 Vo 輸出低電平，當(dāng)有一個(gè)外部負(fù)脈沖觸發(fā)信號(hào)加到 Vi 端。并使 2端電位瞬時(shí)低于，低電平比較

5、器動(dòng)作， 單穩(wěn)態(tài)電路即開始一個(gè)穩(wěn)態(tài)過程，電容 C 開始充電， Vc 按指數(shù)規(guī)律增長。當(dāng) Vc 充電到時(shí)，高電平比較器動(dòng)作，比較器 A1翻轉(zhuǎn)，輸出 Vo從高電平返回低電平，放電開關(guān)管 T 重新導(dǎo)通，電容 C上的電荷很 快經(jīng)放電開關(guān)管放電，暫態(tài)結(jié)束，恢復(fù)穩(wěn)定，為下個(gè)觸發(fā)脈沖的來到作好準(zhǔn)備。波形圖見圖 2。圖 2 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器波形圖暫穩(wěn)態(tài)的持續(xù)時(shí)間 Tw（即為延時(shí)時(shí)間）決定于外接元件 R、C的大小。Tw=1.1RC通過改變 R、C 的大小，可使延時(shí)時(shí)間在幾個(gè)微秒和幾十分鐘之間變化。當(dāng) 這種單穩(wěn)態(tài)電路作為計(jì)時(shí)器時(shí)， 可直接驅(qū)動(dòng)小型繼電器， 并可采用復(fù)位端接地的 方法來終止暫態(tài)， 重新計(jì)時(shí)。 此外需用一

6、個(gè)續(xù)流二極管與繼電器線圈并接， 以防 繼電器線圈反電勢(shì)損壞內(nèi)部功率管。2）555定時(shí)器組成施密特觸發(fā)器電路如圖 3所示，只要將腳 2和6連在一起作為信號(hào)輸入端，即得到施密特觸 發(fā)器。圖 4畫出了 vs、 Vi 和 Vo 的波形圖。設(shè)被整形變換的電壓為正弦波 vs ，其正半波通過二極管 D 同時(shí)加到 555定 時(shí)器的2腳和六腳， 得到的 Vi 為半波整流波形。當(dāng) Vi 上升到當(dāng) Vi 下降到 VCC /3回差電壓：V=時(shí)，Vo從高電平轉(zhuǎn)換為低電平；時(shí)， Vo又從低電平轉(zhuǎn)換為高電平。圖3 555 構(gòu)成施密特觸發(fā)器圖4 555 構(gòu)成施密特觸發(fā)器的波形圖3) 555定時(shí)器構(gòu)成多諧振蕩器如圖 5，由 5

7、55定時(shí)器和外接元件 R1、R2、C 構(gòu)成多諧振蕩器，腳 2與腳6直接相連。電路沒有穩(wěn)態(tài)，僅存在兩個(gè)暫穩(wěn)態(tài)，電路亦不需要外接觸發(fā)信號(hào)，利用電源 通 過 R1 、 R2 向 C 充 電 ，以 及 C 通 過 R2 向 放 電 端放電，使電路產(chǎn)生振蕩。電容 C 在之間充電和放電，從而在輸出端得到一系列的矩形波，對(duì)應(yīng)的波形如圖 6所示。圖5 555 構(gòu)成多諧振蕩器圖 6 多諧振蕩器的波形圖輸出信號(hào)的時(shí)間參數(shù)是： T=0.7R1+R2)C=0.7R2C其中，為 VC 由上 VCC /3為電容 C升到2VCC/3所需的時(shí)間， 放電所需的時(shí)間。555電路要求 R1與 R2均應(yīng)不小于 1K，但兩者之和應(yīng)不大于 3.3M。外部元件的穩(wěn)定性決定了多諧振蕩器的穩(wěn)定性， 555定時(shí)器配以少量的元件 即可獲得較高精度的振蕩頻率和具有較強(qiáng)的功率輸出能力。 因此，這種形式的多 諧振蕩器應(yīng)用很廣。4）555定時(shí)器組成占空比可調(diào)的多諧振蕩器電路如圖 7，它比圖 5電路增加了一個(gè)電位