第35講 555定時器

1、第35講 555定時器6.5 555定時器及其應(yīng)用定時器及其應(yīng)用 555 555定時器定時器是一種多用途的數(shù)字模擬混是一種多用途的數(shù)字模擬混合集成電路。該電路功能靈活、適用范圍廣，合集成電路。該電路功能靈活、適用范圍廣，只要外圍電路稍作配置，即可構(gòu)成只要外圍電路稍作配置，即可構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器發(fā)器、多諧振蕩器多諧振蕩器或或施密特觸發(fā)器施密特觸發(fā)器，因而可，因而可應(yīng)用于定時、檢測、控制、報警等方面。應(yīng)用于定時、檢測、控制、報警等方面。 集成集成555555定時器定時器因為其內(nèi)部有因為其內(nèi)部有3 3個精密的個精密的5K5K電電阻而得名。后來國內(nèi)外許多公司和廠家都相繼生阻而得名。后來國內(nèi)外許多

2、公司和廠家都相繼生產(chǎn)出雙極型和產(chǎn)出雙極型和CMOSCMOS型型555555集成電路。雖然集成電路。雖然CMOSCMOS型型3 3個分壓電阻不再是個分壓電阻不再是5K,5K,但仍然延用但仍然延用555555名稱。名稱。 目前一些廠家在同一基片上集成目前一些廠家在同一基片上集成2 2個個555555單元，單元，型號后加型號后加556556，同一基片上集成，同一基片上集成4 4個個555555單元，型號單元，型號后加后加558558。集成集成555555定時器具體元件簡介定時器具體元件簡介 555555定時器的封裝一般有兩種：定時器的封裝一般有兩種： 八腳圓形封裝八腳圓形封裝 八腳雙列直插式封裝。八

3、腳雙列直插式封裝。 6.5.1 555定時器的電路結(jié)構(gòu)與功能定時器的電路結(jié)構(gòu)與功能放電三極管放電三極管精密電阻精密電阻比較器比較器SR鎖存器鎖存器控制電壓控制電壓觸發(fā)輸入觸發(fā)輸入 復(fù)位端復(fù)位端輸出輸出放電端放電端閾值輸入閾值輸入 電源電源516V注意：工作中不使用注意：工作中不使用VCO時，一般時，一般都通過一個都通過一個0.01F的電容接地的電容接地(交流交流接地），以旁路高頻干擾。接地），以旁路高頻干擾。 當(dāng)當(dāng)VCO懸空時，懸空時，VR1=2/3Vcc, VR2=1/3Vcc比較器比較器C1輸出輸出vC1=0,比較器比較器C2輸出輸出vC2=1，SR鎖存器置鎖存器置0，TD導(dǎo)通，同時導(dǎo)通，

4、同時vO為低電為低電平。平。01010比較器比較器C1輸出輸出vC1=1,比較器比較器C2輸出輸出vC2=1，SR鎖存發(fā)器鎖存發(fā)器狀態(tài)保持不變，狀態(tài)保持不變，TD和和vO均均保持不變。保持不變。11比較器比較器C1輸出輸出vC1=1,比較器比較器C2輸出輸出vC2=0，SR鎖存器置鎖存器置1，TD截止，同時截止，同時vO為高電為高電平。平。10101比較器比較器C1輸出輸出vC1=0,比較器比較器C2輸出輸出vC2=0，SR鎖存器違鎖存器違反約束條件，輸出為反約束條件，輸出為1，TD截止。截止。00101使用要點使用要點 1Q 0Q （6）CO 端通常不用端通常不用 ，為了提高電路工作穩(wěn)定性，

5、將其通，為了提高電路工作穩(wěn)定性，將其通過過 0.01 F 電容接地。這時兩基準(zhǔn)電壓分別為：電容接地。這時兩基準(zhǔn)電壓分別為：123RCCUV213RCCUV（4）輸出輸出 低電平低電平 時，時， ，因此，因此 V 導(dǎo)通；輸出導(dǎo)通；輸出 高高電平時電平時 ，故，故 V 截止。截止。由電路框圖和功能表可以得出如下結(jié)論：由電路框圖和功能表可以得出如下結(jié)論：1555定時器有兩個閾值電壓，分別是定時器有兩個閾值電壓，分別是 和和 。 2輸出端輸出端3腳和放電端腳和放電端7腳的狀態(tài)一致，輸出低電平腳的狀態(tài)一致，輸出低電平對應(yīng)放電管飽和，在對應(yīng)放電管飽和，在7腳外接有上拉電阻時，腳外接有上拉電阻時，7腳腳為低

6、電平。輸出高電平對應(yīng)放電管截止，在有上為低電平。輸出高電平對應(yīng)放電管截止，在有上拉電阻時，拉電阻時，7腳為高電平。腳為高電平。 3.輸出端狀態(tài)的改變有滯回現(xiàn)象，回差電壓為輸出端狀態(tài)的改變有滯回現(xiàn)象，回差電壓為 。 CCV32CCV31CCV316.5.2 555定時器接成施密特觸發(fā)器定時器接成施密特觸發(fā)器二六搭一二六搭一8 462153VccIvOv交流接地VT-VT+回差電壓回差電壓:CCTTTVVVV31VT+ =VCOVT- =1/2VCO回差電壓回差電壓:COTTTVVVV216.5.3 555定時器接成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器定時器接成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器七六搭一，上七六搭一，上R下下C vI下降沿到達(dá)

7、下降沿到達(dá),vO輸出高電平，輸出高電平，TD截止，截止，VCC經(jīng)經(jīng)R向向C充電，充電，當(dāng)當(dāng)vC=2/3VCC時，觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，時，觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，vO輸出低電平，輸出低電平，TD導(dǎo)通，電導(dǎo)通，電容容C經(jīng)經(jīng)TD迅速放電。迅速放電。vI下一個下降沿到達(dá)下一個下降沿到達(dá),重復(fù)上述過程。重復(fù)上述過程。001100010w特性特性：n這個這個單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器是是負(fù)脈沖負(fù)脈沖觸發(fā)的。觸發(fā)的。n穩(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài)時，這個單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸出時，這個單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸出低低電平。電平。n暫穩(wěn)態(tài)暫穩(wěn)態(tài)時，這個觸發(fā)器輸出時，這個觸發(fā)器輸出高高電平。電平。n該電路輸出脈沖寬度為該電路輸出脈沖寬度為tw w1.11.1RC 。6.5

8、.4 555定時器接成多諧振蕩器定時器接成多諧振蕩器2ln)(ln)(21211CRRVVVVCRRTTCCTCC充電時間：充電時間：2ln00ln222CRVVCRTTT放電時間：放電時間：振蕩周期：振蕩周期：T=0.69(R1+2R2)C輸出脈沖占空比輸出脈沖占空比:21212RRRRq占空比可調(diào)的多諧振蕩器占空比可調(diào)的多諧振蕩器輸出脈沖占空比輸出脈沖占空比:BABARRRRq2輸出脈沖占空比輸出脈沖占空比:BAARRRqP505 題題10.26兩個兩個555定時器均接成了多諧振蕩器。定時器均接成了多諧振蕩器。 I輸出接輸出接IIVCO,控制其閾值電壓控制其閾值電壓VT+和和VT-。I的輸

9、的輸出高低電平的持續(xù)時間決定了電路高低音持續(xù)時間，出高低電平的持續(xù)時間決定了電路高低音持續(xù)時間，II的頻率決定了高低音頻率。的頻率決定了高低音頻率。（1）vO1的高電平持續(xù)時間為：的高電平持續(xù)時間為：sCRRtH1 . 169. 0101010)15010(2ln)(63121此時，此時，vO1為為11V. VCC=12V,由疊加定由疊加定理可求得右邊理可求得右邊555定時器定時器5腳電壓腳電壓VCO=8.8V.因此，因此，VT+=8.8V,VT-=4.4V片片555定時器振蕩頻率，及揚聲器定時器振蕩頻率，及揚聲器聲音的周期為：聲音的周期為：HzTf611111sVVCRVVVVCRRTTTT

10、CCTCC363632525411063. 12ln1001. 0101008 . 8124 . 412ln1001. 010)10010(00lnln)(（2）vO1的低電平持續(xù)時間為：的低電平持續(xù)時間為：sCRtL04. 169. 01010101502ln6312此時，此時，vO1為為0.2V. VCC=12V,由疊加定由疊加定理可求得右邊理可求得右邊555定時器定時器5腳電壓腳電壓VCO=6V.因此，因此，VT+=6V,VT-=3V片片555定時器振蕩頻率，及揚聲器定時器振蕩頻率，及揚聲器聲音的周期為：聲音的周期為：sVVCRVVVVCRRTTTTCCTCC36363252542101

11、4. 12ln1001. 010100612312ln1001. 010)10010(00lnln)(HzTf876122 因此可知，高音頻率為因此可知，高音頻率為876Hz，持續(xù)時間，持續(xù)時間1.04s。低音頻。低音頻率為率為611Hz，持續(xù)時間，持續(xù)時間1.1s。8 4621 53VccIvOv本節(jié)小結(jié)本節(jié)小結(jié)555定時器接成施密特觸發(fā)器定時器接成施密特觸發(fā)器CCTVV32CCTVV31回差電壓：回差電壓：CCTVV31555定時器接成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器定時器接成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器tw1.1RC負(fù)脈沖觸發(fā)，負(fù)脈沖觸發(fā)，脈沖寬度：脈沖寬度：555定時器接成多諧振蕩器定時器接成多諧振蕩器振蕩周期：振蕩周期

12、：T=0.69(R1+2R2)C應(yīng)用實例觸摸定時開關(guān)電路用手觸摸一下金屬片P，由于人體感應(yīng)電壓相當(dāng)于在低電平觸發(fā)端(管腳2)加入一個負(fù)脈沖，電路進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)，輸出高電平，燈泡發(fā)光，當(dāng)暫穩(wěn)態(tài)時間結(jié)束后，恢復(fù)低電平，燈泡熄滅。該觸摸開關(guān)可用于夜間定時照明，定時時間可由參數(shù)調(diào)節(jié)。工作原理 雙音門鈴電路設(shè)計分析雙音門鈴電路設(shè)計分析 AN按下，開關(guān)閉合，Vcc經(jīng)D2向C4充電，P點(4腳)電位迅速充Vcc ，復(fù)位解除，電路起振。 AN松開，開關(guān)斷開，由于電容儲存的電荷經(jīng)放電要維持一段時間，在P點電位降至復(fù)位電平之前，電路將繼續(xù)維持振蕩。此時Vcc經(jīng)R3、R2、R1向C充電，充電時間常數(shù)增加為(R3+R2+R1) ，放電時間常數(shù)仍為R2C1，多諧振蕩器產(chǎn)生低頻振蕩，喇叭發(fā)出低音。w1、求出用555 定時器構(gòu)成的圖示