555定时器的典型应用电路.docx

555定时器的典型应用电路学寄散发555定时器构成的心手触发宿如图22-2-1所示.该电路的触发信号在2郊喊入.R和C足外接定时电路.通校态电路的工作波形如图22-2-2所示.在去，jfti发侑号时.因U=H.所以Ub=1.当参与触发信号时,U=1.所以tfe=H.7脚内部的放电1?关断.电视经电阻R向电容C充电.IJC按指IS规律上升.当UC上升到2Vfed3时.相用怆入是小电平.555定时？S的输出Uk1.,同时7脚内部的放电皆饱和导通是时，电口IiH小，电容C经放电管快速故电.从警与触发信号开场，到电容上的电压充到2&3为止，的桃态岫发器七成了一个工作周期.输出收冲前电平的宽收称为忖以春时间,用加表示.方时同的求取，河的态时间的求取"J以前过过渡过程公式.俵粼图22-2-2可以M电容;KC卜的电压曲线确定1.SiK.初始位为见OM)V,无穷大位图。)如，-C.或鼾母志的时何为&,"if-&时,u(««)-2Vta3时.代入过渡过程公式(1p2O5).(1)-ttc(>)+ue(0)-Oc()>'24-,展,(0%c"'"c-c<,QCIn3*1.1C几点融意的阿，这里有三点须要留点,一是触发输入信号的逻物电平，在无触发时是用电平,必需大于2Vba3,低电平必制小于V)3,否乖么触发无效.二足触发信号的低电平宽度要窄,其怔电平的电度应小于单极析极的时间.否那么当僧质时间完毕时.触发俏耳依IH存在.粕出与输入反相.此时单Ki态触发磔成为个反相器.R的取供不能太小，箕设R太小，为放电管导通时，湍入放电管的电流太大，会损坏放电管.图222-3是555定时转单枚态Ii发照的东波密波形图，从图中可以在出幼发代冲的好电平和在电丫的位P1.波形Ba右区的个小脩炙为O电位.图2223555定时器单梗态触发器的示液;S波形图114-5<MMIS555定时每构成多谐振筋揖的电路如图2224所示,其工作波形如图2225所东，单极春Ii发洪比IU,它是利用电容器的充放电来代传外加触发信号.所以.电容据上的电JK信号应当在两个储值之间按指数规律转换.充电回路是RuRbWC-此时相当输入是低电平.输出是诲电平：当电容器充电到达2做3时,即输入到达高电平常，电路的状态发生IB状.输出为低电平,电容器开场放电”当电容据放电到达2VW3时，电路的状态乂开场翻收，如此不断itt环.电容器之所以能够放电，足由于有放电端7脚的作用.因7脚的状套弓输出瑞样.7R为低电平电容器即放电.图22-2-4多谐振为器电路图22-2-5多谐振苜赛的被形虐ll笫的定，依第图。的波形图可以确定振海W期T-TwTj先求力,T,对应充电.时间常数”=(&+,)C初始值为5(O)=VfccZ3.无穷人做I*。)=Vfca't=TMt(T1)-2Vfc0G.代入过渡过程公式,可犯Tl-ln2(WA÷)CO.7(R44ft)C求Ti.力对它放电，时间常Kln=RC初始值为优(0片2VbC/3,无穷人火用叼=0V.,rt=Tz时，tk(T?=%3.代入过披过程公式,可用TiTn2RGRhC振荡网期T-*7i-0.693<*2)C振荡频率/1144/"*T0.7(a*2b)C占空比。马.,-5_XIo0%,刍二1.X100%TTJ+?2Rk+2Rb图2226是555定时器多谐振的器的示波器波形图,多谐松的SS的供电电仄为5V.图中上面的波形Ja输出波形.rff382.5mV.示液;K探头仃10倍衰M.实际鄙度是3.8V：下Im的个是定时电容JS卜.的液形,图中显示充放电波形的峰峰#1是1.625V,波谷距本线的距悉大妁也是1.6Z.7V,正好是555定时母的二个做值的数值.占空比可的多W，对于图22-24所示的多谐振焦器,因T,>7它的占空比大于50%要想使占空比可调,应如何办？当然应当从能Wl隹充、放电通路上Ie方处m22-2-7J1.一种占空比可IB的电路方案,谖电路因北与了：«晴使电容甥的充电和放电回路不同.可以调整电位!8使充、故电时间常数样.假如调整电位跟镀Ra=小.可以获，50%的占%比.谈斤不碓价t该电路的无、放电通路以及无、故电时间常数的大小.图2227占空比可谓的乡语振着器宙党Ik发555定时器构成地格料触发器的电珞图图22-2-8所示.波形图加图22-2-9所示.施格特粒发啬的工作帜理和多谐振偌器根本一样，无鸵那么不同，只不过多的振荡器是软电容器的光放电去限制电给状态的掬传，而发左特触发JK是体外加电压信号去以制电路状态的翻转，所以,在施密特岫发器中，外加信号的高电平必需大于2Vbc3,低电平必能小于v3否那么电路不能翻转.图22-2-8危潴特触发器电环图Itl22-2-9施常特触发；S的液形图由旗袍特触发器梁场外加信号，所以放电茶7脚就空闱门1：米利用7脚加上上拉电胤，就可以援UJ个与*出岷3脚-好物输出波形。线如上拉电Bl按的电能电压不同,7IW输出的高电平与3肥输出的高电平在数«上会有所不同.施格特触发器的1：G川IH输入波形的犯形.图22-2-10及；的必将：角波整畛为方波,其它杉态的输入波形也可以整形为方波.图3.42是被密特触发?S的示液;S波形图,从图中可以石出对Zfft出液形款转的555定时!S的：个阀值，一个是对应输出卜得沿的3.375V,另一个是对应输出上升沿的1.688V,施密特Il发器的回并电JK足3.3751.688=1.688V从图示波形可以看出.马理论他样（电JS电压5V）.在政电端7脚加Tr拉电阻.接IOV电源.可以获得一个高、低电平与3脚输出不同,但波形的高.Ift电平宽度完全一样的其次个输出波形，这个波形可以用于不同超软电平的转换.因输入信号的福发太小时,随宙特触发器将不能工作，I*22-2-10施济特触发答的示波器液形图做的振筋支更抵落嫉率,是通过变更谐根到路或选嫉M络的参数实现的.从控报普瑞足通过支史-个限制电应来实现对振荡端知率的受史.因此任捽探药器特珠玷合用I限制电路之中.相用555定时器的5胴，可以便利实现这一功能.由于555定时器是一种低价格通用型的电路，具压控喜戊性较大,性能较K.只能满府-股技术水1'的东耍，假如须要网的性能指标，可采纳专用的压控报磐器芯片，如AD650等.AD65O科在第101中介绍.555定时JS构成的任投报孺能如图22211所示.波形图1图22212所示.555定时器做压控振i5S其工作吼理与多谐振常/无本版不同.在压控振常JS中，实顺I:是通过5期至与个限制电JEs,Ie的也与使555定时薪的依依Ia之变史I鑫例图22212),从而可以变更多谐猴荡然的报的嫉率.为了快UJ的奴M作用明显.S应是个低JH的信号源,因为555定时然内部的困例是由泠SkW的电用分班取得.g的内Rl人或申入较大的电阻.床拽作用均不明能.图22-2-11压控振蔼等电路图I?22-2-12压挣抵i器的波形图555时基电路构成的脉宽调制电路来源：1730次M"Qm由5ss时基电路构成的脉宽调制电路图示出简单的脉宽调制电路及K波形.时钟输入3：由555的引脚2加入.调制输人电压UE由引脚5输入.因此.输出电依UA脉冲的宽度即与调制信号成正比“改变Ra,C的数值，可以改变输出电压的波形.TO.SmsZcm555时基电路构成的脉冲位调制电路来距1470次d1%Qf由555时基电路构成的脉冲位置调制电路图示出简单的脉冲位置调制电路及其波形,输出电HH八的位置受调剂输入信号UK的控制.由555构成非稳态自由振荡电路门极电压和时间延迟受UE控制而改变.因此输出独冲的位置也受调制信号的控制而随之改变.t0.lmcm8.5555定时器555定时器是一种多用途的数字一一模拟混合集成电路,可以便利的内成施密特触发器,单稳态触发跳和多谐振荡零.双极型产品型号最终数码为555,QIOS型产品型号最终数码为7555.一、555定时器的电路构造与功能555定时器有两个比拟器Cl和C2各有一个输入那连接到三个电阻R殂成的分压器上,比拟器的输Hl接到RS触发港上.此外还有输出缓和放电管，输出级的猴动电流可达200»A.电路图如图8.5.1.图8.5.1555定时器比拟器Cl和C2的参考电压分别为URl和l：R2,依据Cl和C2的另一个输入战触发输入和阈曲输入,可推断HlRS触发器的输出状态.当复位端为低电平常,RS触发器被强制虹位.假设无需复位操作,复位循应接高电平.由于三个电阻等值，所以当没有限制电压输入时，UA=-UcIh=-U33当限制电压外接时，如外接UC,那么1.a«-Uc2U9=Uc为防止干扰，限制电压端悬空时,应接,港波电容到地。555定时器的逻辑功能如图8.5.1。表6.5.I555定时器的功能表输入输出R0VnV0V0TD状态0X×低导通1>2Vcc3AVcc/3低导通1<2Vcc3>Vcc3不变不变1<2Vcc3<Vcc3高截止>2Vcc3VVCd3高裁止二、555定时器的应用1.用555定时器接成施密特触发器图6.5.2用555定时器接成的腌密特触发器OlmF为浊波电容,提高VRl和VR2的稳定性.Cl与C2的参考电压不同，因而根本RS触发器的置0信号和置1信号必定发生在输入信号Vl的不同电平。回差电压VT=VT+-VT-=VCC3b峰入输出成龙S6.5.2555电路构成施有特触发爵2 .用555定时器接成单稳态触发器如图8.5.3,a为电路连接，b为各点波形。图6.5.3中R2、C2为单稳态定时电路：IH、CI为愉入秋分电跖：C3为浊波电容，典型值为0.0IUF.无触发时,u2>U.VCC通过R2对C2充电,当u6>UB.Uo为低电平,C2通过放电管T放电，UO不变，电路进入住态。触发后，u2<UA.Uo变为高电平，电跖进入行稳态：由于放电管截止,C2又添充电,当u6>UB,u翻回到低电平，皆枪态完毕.u的输出脉宽为负取冲触发，输出脉冲的宽度等于新秘态的持续时间，即I*等于电容电压在充电过程中从O上升至2VCC/3所需时间；%=HCin-=HCln3噎丁展3 .用555定时器接成多谐振荡器1）电路构造图8.5.6用555定时器构成的多谐振荡潜（八）电路图：（b）波形图2)工作原理多谐振荡器只有两个的枪态。假设当电源接通后，电路处于某一街稳态，电容。上电压.UC略低于3e,UO输出高电平，Vl截止，电源UCC通过Rl、R2给电容C充电，随着充电2的进展1.C渐渐增高.但只要6UC'30CC,输出电J长Uo就始终保持高电平不变.22这就是第一个传枪态e当电容C上的电压UC珞微超过3°B时(即U6和12均大于等于BBt).RS触发器置0,使输出电压UO从原来的高电平翻转到低电平，BPUo=O,Vl导通饱和,-C/>£/_>1i/_此时电容C通过R2和Vl放电.版者电容C放电，UC下降，但只要3BC3B,U。就始终保持低电平不变，这就是其次个树稳态.当UC下降到略微低于时,RS版发器置1,电路输出又变为S=1,VI般止，电容C再次充电，又/更上述过程，电路输出便得到周期性的矩形脓冲.其工作波形如图图8.5.6(b)所示.3)振荡周期T的计算多谐振荡器的振荡周期为两个行稳态的持续时间,T=T1+T2.由图图8.5.6(b)IJC的波形求得电容C的充电时间Tl和放电时间T2各为=(1+2)Cln-=(1+2)Cln2JCCTTi=RiChxl=R2Chx2因而，振荡周期T-÷7；-07<,*2,>Tl-I+&U'-一"一占空比T8+?&那么占空比q始终大与50%例8.5.1试用CB555定时器设计一个多谐娠荡器,要求振荡周期为1秒.输出定冲幅度大于3v而小于5v,输出脉冲的占空比q=23解：电路参数与构造如图8.5.7所示.+5V