14__555定时器及其应用
555芯片内部原理及经典应用
555定时电路内部结构分析及应用1 绪言555定时器是电子工程领域中广泛使用的一种中规模集成电路,它将模拟与逻辑功能巧妙地组合在一起,具有结构简单、使用电压范围宽、工作速度快、定时精度高、驱动能力强等优点。
555定时器配以外部元件,可以构成多种实际应用电路。
广泛应用于产生多种波形的脉冲振荡器、检测电路、自动控制电路、家用电器以及通信产品等电子设备中。
2555定时器功能及结构分析2.1 555定时器的分类及管脚作用555定时器又称时基电路。
555定时器按照内部元件分有双极型(又称TTL 型)和单极型两种。
双极型内部采用的是晶体管;单极型内部采用的则是场效应管,常见的555时基集成电路为塑料双列直插式封装(见图2-1),正面印有555字样,左下角为脚①,管脚号按逆时针方向排列。
2-1 555时基集成电路各管脚排布555时基集成电路各管脚的作用:脚①是公共地端为负极;脚②为低触发端TR,低于1/3电源电压以下时即导通;脚③是输出端V,电流可达2000mA;脚④是强制复位端MR,不用可与电源正极相连或悬空;脚⑤是用来调节比较器的基准电压,简称控制端VC,不用时可悬空,或通过0.01μF电容器接地;脚⑥为高触发端TH,也称阈值端,高于2/3电源电压发上时即截止;脚⑦是放电端DIS;脚⑧是电源正极VC。
2.2 555定时器的电路组成图2-2为555芯片的内部等效电路U31kBJT_NPN_VIRTUAL2-2 555定时器电路组成5G555定时器内部电路如图所示, 一般由分压器、比较器、触发器和开关。
及输出等四部分组成,这里我们主要介绍RS 触发器和电压比较器。
2.2.1基本RS 触发器原理如图2-3是由两个“与非”门构成的基本R-S 触发器, RD 、SD 是两个输入端,Q 及是两个输出端。
QQRDSD2-3 RS 触发器正常工作时,触发器的Q 和应保持相反,因而触发器具有两个稳定状态:1)Q=1,=0。
555定时器工作原理及应用引脚图
555定时器工作原理及应用引脚图什么是555定时器?555定时器是一种集成电路,也称为timer IC,它可用于产生稳定的方波脉冲。
它由三个电阻和两个电容构成,因此非常容易组装和使用。
由于555定时器的普及性和可靠性,它是电子锁、警报系统、LED闪烁器、计时器等电路中最常用的部件之一。
555定时器的工作原理555定时器的工作原理与RC振荡器相同,它基于电容器放电的时间特性。
当555定时器工作时,输出端会以稳定的频率发生高电平和低电平的交替变化。
这个频率由两个电容器和一个电阻器组成的时间常量来决定。
在555定时器内部,有两个比较器、一个放大器和一个RS触发器。
当输入引脚上的电压高于2/3的电源电压时,输出为高电平。
当输入引脚上的电压低于1/3的电源电压时,输出为低电平。
根据555定时器的工作模式,输入引脚的电压可以手动改变,但通常是另一个线路元件或电路控制器确定的,例如电位器或压力开关。
555定时器的应用场景555定时器被广泛用于各种类型的电子电路,以下是它在各种应用场景中最常用的特定模式:1.单稳态模式555定时器可以被设置为单稳态触发器,这意味着它只会在一个状态下保持一段时间,直到收到另一个输入信号才改变状态。
单稳态模式在许多应用中非常有用,例如计时器、触发器和脉冲发生器。
2. A稳态模式在A稳态模式下,555定时器的输出一直保持高电平,直到收到一个触发信号,此时输出变为低电平,并维持一段时间后再变回高电平。
A稳态模式通常用于周期性脉冲应用,例如摄像机切换器和计时器。
3. B稳态模式在B稳态模式下,555定时器的输出一直保持低电平,直到收到一个触发信号,此时输出变为高电平,并维持一段时间后再变回低电平。
B稳态模式通常是用于周期性脉冲应用,例如闪电灯和蜂鸣器。
555定时器的引脚图下面是555定时器的引脚图:Pin Number Pin Name Function1 GND 电源地2 TRIG 触发器输入3 OUT 输出端4 RESET 重置输入5 CTRL 电压控制输入6 THR 闸门控制器7 DIS 开关电路控制输入8 VCC 电源供应引脚555定时器是一种使用方便的电路元件,由于其高度可靠性和广泛适用性,它是各种电子电路的理想选择,例如计时器、脉冲发生器和控制器。
555定时器及其应用电路的设计
暂稳态的持续时间Tw(即为延时时间)取决于外接元件R、C的大小: Tw=1.1RC
(2)构成多谐振荡器
输出信号的时间参数是:
T=
t w1 t w 2
t w 1 =0.7(R1+R2)C
=0.7R2C
tw2
其中, tw1为VC由上升到所需的时间, tw2为电容C放电所需的时间。
实验内容及步骤
1、单稳态触发器 特点:1)无触发信号时,电路处于稳态,输出为0; 2)外加触发信号时,电路转换到暂态,输出为1; 3)触发信号消除后,自动转换到稳态,输出为0。)
实验项目:555定时器及其应用电路的设计
实验目的
1、熟悉555型集成时基电路的电路结构、工作原理及其特点。 2、掌握555型集成时基电路的基本应用。
实验仪器与设备
实验原理部分
555定时器是电子工程领域中广泛使用的一种中规模集成电路,它将模拟与 逻辑功能巧妙地组合在一起,具有结构简单、使用电压范围宽、工作速度快、 定时精度高、驱动能力强等优点。555定时器配以外部元件,可以构成多种实 际应用电路。广泛应用于产生多种波形的脉冲振荡器、检测电路、自动控制电 路、家用电器以及通信产品等电子设备中。 555定时器又称时基电路。 555定时器按照内部元件为双极型(又称TTL型)
如图连接电路,电阻R、电容C分别为1KΩ和0.1μF,信号采用
Vpp=5V,f=1KHZ的方波 2、多谐振荡器 (矩形波发生器、不需要加触发信号,就可以产生矩形波。)
如图连接电路,用双踪示波器观测Vc与Vo的波形,测TW1、TW2、T, 计算出频率f。
实验报告要求
1、绘出详细的实验线路图,绘出观测到的波形。 2、 按实验要求选定各电路参数,并进行理论计算输 出脉冲的宽度和频率。 3、按要求完成设计电路的报告。
555定时器及其应用电路的设计
555定时器及其应用电路的设计定时器是一种常用的电子元器件,它能够按照一定的时间间隔来控制电路的开关状态。
在各种相关的应用中,定时器可以实现很多不同的功能,如闹钟、计时器、定时加热器等。
本文将介绍555定时器的基本原理及其应用电路的设计。
一、555定时器的基本原理555定时器是一种集成电路,由三个功能单元组成:比较器、RS触发器和输出级。
它的输入引脚包括控制电压引脚(Control Voltage, CV)、重置引脚(Reset, R)、触发引脚(Trigger, T)、电源引脚(VCC)和地引脚(GND)。
输出引脚包括输出引脚(Out)和电源引脚(Reset Out)。
1.RS触发器:当T引脚的电平从低电平变为高电平时,触发RS触发器的工作。
当R引脚的电压接近VCC时,RS触发器的输出为低电平;当R引脚的电压接近GND时,RS触发器的输出为高电平。
2. 比较器:555定时器包含两个比较器,分别由两个比较器的非反相输入引脚和控制电压引脚(Control Voltage, CV)连接。
当电压比控制电压引脚的电压高时,比较器的输出为低电平;当电压比控制电压引脚的电压低时,比较器的输出为高电平。
3.输出级:输出引脚输出RS触发器的输出,经过输出级进行放大,最终输出到外部电路。
1.单稳态触发器:单稳态触发器可以产生一个固定时间长度的脉冲信号。
当输入引脚接收到一个触发信号时,输出端将输出一个特定持续时间的高电平信号。
这种电路可以应用于检测器、计数器、自动化系统等。
2.方波发生器:方波发生器可以产生一个固定频率的方波信号。
通过调节电阻和电容的数值,可以实现不同的频率输出。
这种电路可以应用于时钟、计数器、调制解调器等。
3.PWM发生器:PWM发生器可以产生一个脉宽可调的方波信号。
调节电阻和电容的数值,可以实现不同的脉宽输出。
这种电路可以应用于调光、马达驱动器、温度控制等。
三、555定时器应用实例1.闪光灯电路:该电路使用555定时器和几个电阻和电容元件构成,可以实现一个闪光灯。
555定时器及其应用
B
3.用 555 定时器构成单稳态触发电路 1)按图连接好电路。当触发器脉冲宽度 ti 大于单稳态触发电路输出脉冲宽度 tw 时,应如图中所示接入 R1、 C1 微分 ,使 555 定时器 2 脚输入负脉冲为窄脉冲。
VCC 5V R1 100K Vi
ti
R 5.1K V2
4 2 3 6 8
C1 1000P
VO
555
1 5
VC C 0.1uF
7
C2
0.01uF
图 单稳态触发器电路 ,测出 VO 2)Vi 接连续脉冲 f = 512HZ,用示波器观察、记录 Vi、V2、VC 及 VO 的波形(以 Vi 为触发信号) 的脉冲宽度 tW,且与理论值相比较。 4.设计一个用 555 定时器构成的方波发生器,要求方波的周期为 1ms,占空比为 5%。
C
VDD
+5V
R1 Rp 100K R2
10K 4 7 D2 8
555
10K 6 2 1 5 C2
3
VO
D1 VC
占空比可调的方波发生器电路
C1 0.01uF
2)调节 RP,观察占空比的变化,用示波器观察VO 、VC 的波形。
0.01uF
3)在 RP 活动头分别移至两端的情况下,测出输出VO 的 T、tPH、tPL 计算出占空比。
VCC
D
RD
8
4
5
5K V1
+
VC TH
6
-
A1
R
&
Q
1 3
Q
5K
TL
2
C
V2 5K
+
& A2 S
Q D T
555定时器及其应用实验总结
555定时器及其应用实验总结一、引言本文主要讨论555定时器及其应用实验。
555定时器是一种集成电路,常用于脉冲、计时和振荡等电子电路中。
本文将从原理、使用方法、实验步骤和应用实例等方面进行深入探讨。
二、555定时器原理1.555定时器的基本结构和引脚功能–555定时器包含8个引脚,分别是VCC、GND、TRIG、OUT、RESET、CTRL、THRES和DISCH。
–VCC和GND分别为电源引脚,提供正负电源。
–TRIG为触发引脚,接收触发脉冲信号。
–OUT为输出引脚,输出555定时器的工作状态。
–RESET为复位引脚,用于将555定时器重置到初始状态。
–CTRL为控制引脚,用于控制555定时器的工作模式。
–THRES为阈值引脚,用于设置计时时间。
–DISCH为放电引脚,用于开始放电阶段。
2.555定时器的工作原理–555定时器基于比较器和RS触发器的结构,通过电容充放电实现定时功能。
–当TRIG引脚接收到触发脉冲信号时,555定时器会开始一个计时周期。
–在计时过程中,电容会逐渐充电,直到充电到阈值引脚设定的电压水平。
–一旦充电到达阈值,输出引脚会翻转状态,并且电容会被放电。
–放电过程会持续到电容放电到低电压水平,此时输出引脚再次翻转状态。
–定时周期不断重复,实现定时功能。
三、555定时器的使用方法1.基本工作模式–555定时器有3种基本工作模式,分别是单稳态、连续振荡和脉冲振荡模式。
–单稳态工作模式下,输出引脚会在接收到触发脉冲信号后保持一个稳定的状态。
–连续振荡工作模式下,输出引脚会周期性地翻转状态,产生一串方波信号。
–脉冲振荡工作模式下,输出引脚会周期性地输出脉冲信号。
2.555定时器的参数设置–设置阈值电压水平可以改变定时周期,从而改变输出信号的频率。
–改变电容和电阻的数值可以进一步调节定时周期。
–通过改变电源电压可以调节输出信号的幅度。
3.555定时器的电路接法–不同工作模式的555定时器电路接法有所差异。
555集成定时器及应用1(电类)you
一、实验目的 1.熟悉 熟悉555集成定时器的组成及工作原理。 集成定时器的组成及工作原理。 熟悉 集成定时器的组成及工作原理 2.掌握用 掌握用555定时器构成单稳态电路 、 多谐振荡 定时器构成单稳态电路、 掌握用 定时器构成单稳态电路 电路和施密特触发电路等。 电路和施密特触发电路等。 3.进一步学习用示波器对波形进行定量分析,并 进一步学习用示波器对波形进行定量分析, 进一步学习用示波器对波形进行定量分析 测量出波形的周期、脉宽、时序等。 测量出波形的周期、脉宽、时序等。
1.设计并调试暂稳时间为5S的单稳态电路 1.设计并调试暂稳时间为 的单稳态电路 设计并调试暂稳时间为5S tw ≈ 1.1RC.取R= ;C= ; 计算 tw=?. 实测tw=?. 1.1RC.取 实测tw=?. 2.设计并调试振荡频率=1KHZ,占空系数接进近1/2的多谐 2.设计并调试振荡频率 设计并调试振荡频率=1KHZ,占空系数接进近 的多谐 占空系数接进近1/2 振荡电路. 振荡电路.
CC
(2)多谐振荡器 ) 多谐振荡器如图所示。电源接通后,电容C上的初始电压为 上的初始电压为0V, 多谐振荡器如图所示。电源接通后,电容 上的初始电压为 ,使电路输 出为1, 通过电阻R1、 向电容 充电。当电容上电压Uc=2/3Vcc时, 向电容C充电 出为 , Vcc通过电阻 、R2向电容 充电。当电容上电压 通过电阻 时 阀值输入端⑥受到触发,比较器C1翻转 输出电压Uo变为低电平 翻转, 变为低电平, 开始 阀值输入端⑥受到触发,比较器 翻转,输出电压 变为低电平,C开始 1 放电, 输出又翻回到1状态 放电管T截止 电容C又开始 状态, 截止, 放电,当降到 3 V 时,输出又翻回到 状态,放电管 截止,电容 又开始 充电。周而复始,形成振荡。其振荡周期与充放电的时间有关。 充电。周而复始,形成振荡。其振荡周期与充放电的时间有关。
555定时器及其应用实验报告
555定时器及其应用实验报告实验报告:555定时器及其应用一、实验目的1.了解555定时器的结构和工作原理;2.学会使用555定时器搭建基本的定时电路;3.掌握555定时器的应用。
二、实验材料1.电源;2.555定时器芯片;3.电阻、电容等元器件;4.示波器、万用表等实验仪器;5.连接线等实验辅助器材。
三、实验原理555定时器是一种广泛应用于定时电路中的集成电路。
它具有三个功能引脚:触发引脚(TRIG)、控制引脚(CON)和复位引脚(RES)。
在定时工作模式下,555定时器可通过选择不同的电阻和电容值,实现不同的定时效果。
四、实验步骤1.搭建555定时器的基本电路。
将555定时器芯片插入实验板上,并根据电路图连接相应的元器件和电源。
2.测量电路的参数。
使用万用表测量电路中各个元器件的电阻、电容值,并记录下来。
3.调试电路并观察现象。
根据实验板上的示波器,调整电路,观察波形的变化,并记录下观察到的现象。
五、实验结果与分析通过调试和观察,实验发现在555定时器基本电路中,当输入信号触发引脚(TRIG)的电压高于比较引脚(THRESH)的电压时,输出引脚会输出高电平信号,反之输出引脚则输出低电平信号。
通过调整电压和触发条件,可以实现不同的定时效果。
六、实验应用1.交通信号灯。
通过555定时器的输出信号控制灯光的切换,实现交通信号灯的闪烁效果,提醒行人和车辆注意交通状况。
2.蜂鸣器报警器。
通过555定时器的输出信号控制蜂鸣器的频率,实现报警器的报警效果,用于安防应用中。
3.继电器控制。
通过555定时器的输出信号控制继电器的通断,实现对电器设备的定时自动控制。
七、实验总结本实验通过对555定时器的学习和实验应用,深入理解了555定时器的结构、工作原理和应用场景。
通过实验,掌握了555定时器的基本使用方法,并在实验中成功搭建了基本的定时电路,同时也了解了其应用于交通信号灯、报警器和继电器控制等方面。
通过本次实验,对电子学的学习和实践经验也得到了提升。
555定时器的工作原理及其应用
555定时器的工作原理及其应用概述:555定时器是一种高度通用的集成电路(IC),广泛用于电子电路中产生精确的定时信号。
它是由电子公司Signetics(现在是NXP半导体的一部分)于1971年推出的,从此成为电子领域最受欢迎的集成电路之一。
由于其简单、低成本和易于使用,555定时器通常用作定时器、振荡器和脉冲发生器。
它能够产生精确的定时信号,这使得它适用于广泛的应用,包括定时电路、频率产生和波形整形。
身体:1. 555定时器工作原理:555定时器是基于一个不稳定的多谐振荡器的原理,这是一个电路,产生连续输出波形,没有任何外部触发。
该集成电路由两个比较器、一个触发器、一个放电晶体管以及决定时序特性的电阻和电容组成。
555定时器的定时功能是通过外部电容的充放电来实现的。
1.1充电阶段:在充电阶段,电压源连接到定时器的VCC引脚,外部电容(C)通过串联电阻(R)充电。
内部触发器设置为高状态,导致放电晶体管关断。
结果,电容器以指数方式充电,时间常数由R和C的值决定。
1.2放电阶段:一旦电容器上的电压达到某个阈值(约为电源电压的2/3),内部触发器将复位到低状态。
这触发放电晶体管打开,将电容器连接到地。
然后电容器通过放电晶体管和外部电阻呈指数级放电。
2. 555定时器的应用:555定时器是一种令人难以置信的通用IC,可用于各种电子电路。
555定时器的一些常见应用是:2.1时序电路:555定时器的主要应用之一是在定时电路中,它可以用作单稳定或不稳定的多谐振荡器。
在单稳定模式下,555定时器响应外部触发器产生一个特定持续时间的单脉冲。
这在延时电路、脉宽调制和脱杂电路等应用中非常有用。
在稳定模式下,555定时器产生具有特定频率和占空比的连续方波。
这通常用于时钟生成、分频和音调生成等应用。
2.2 PWM产生:555定时器还可用于产生脉宽调制(PWM)信号,广泛用于电机速度控制、LED调光和音频放大器等应用。
通过将555定时器配置为稳定模式并改变定时元件(电阻和电容),可以调整输出波形的占空比,从而控制传递给负载的平均功率。
555定时器的应用
555定时器的应用555定时器是一种经典的集成电路,广泛应用于各种定时和脉冲生成的电子电路中。
它由三个操作放大器构成,能够在不同的工作模式下产生不同的输出波形。
这使得555定时器成为电子工程师们必备的工具之一。
本文将介绍555定时器的应用领域及其工作原理。
首先,555定时器在电子计时设备中应用广泛。
我们常见的电子钟、计时器、秒表等设备都离不开555定时器的支持。
它能够准确地计时,并输出可靠的脉冲信号,使得这些设备能够精确地完成定时任务。
例如,我们常见的微波炉就会使用555定时器来控制时间,完成加热任务后自动停止工作。
其次,555定时器在自动控制系统中也发挥着重要的作用。
自动控制系统需要能够控制设备按照预定的时间序列运行,555定时器提供了一个简单而可靠的解决方案。
通过设置定时器的参数,我们可以实现设备的定时启动和停止。
例如,空调控制系统可以采用555定时器来设定定时开关机,从而在我们离家时自动关闭空调,节约能源。
另外,555定时器在电子闹钟和定时报警器中也有广泛的应用。
它能够稳定地产生脉冲信号,用于驱动报警器,同时具备可调节的频率和占空比,可以实现各种不同的报警方式。
在日常生活中,我们经常会用到这些功能。
例如,我们的手机闹钟就是通过555定时器控制报警信号的。
555定时器的工作原理如下:它由一个比较器、一个触发器和一个输出级组成。
比较器的作用是将电压输入和门限电压进行比较,触发器的作用是控制输出电平。
根据输入的电压和外部连接的电阻和电容,555定时器可以工作在不同的工作模式下。
最常用的模式包括单稳态触发器模式、多谐振荡器模式和单谐振荡器模式。
在单稳态触发器模式下,555定时器可以产生一个固定时间宽度的脉冲信号。
当输入一个触发信号时,输出会持续一段时间,然后自动返回初始状态。
这种模式适合需要定时延迟的应用,例如电子闹钟中的报警脉冲。
在多谐振荡器模式下,555定时器可以产生多个不同频率的脉冲信号。
通过调节外部的电阻和电容数值,我们可以改变输出信号的频率和占空比。
555定时器工作原理以及应用
555定时器工作原理以及应用1.开关网络:555定时器由一个比较器、RS触发器和放大器组成。
比较器根据输入电压与参考电压的大小关系来产生输出信号。
RS触发器用于存储比较器的状态,在每次时钟脉冲到达时更新状态。
放大器用于放大输出信号。
2.RS触发器:RS触发器由两个非反馈的比较器和一个混沌器构成,具有两个触发输入和一个输出。
其中一个输入称为R(复位),另一个输入称为S(设置),输出称为Q。
当R=0,S=1时,输出Q=1;当R=1,S=0时,输出Q=0;当R=1,S=1时,输出Q的状态由之前的状态决定。
3.模式选择:555定时器有多种工作模式可选择,包括单稳态(单谐振脉冲)、正脉冲生成、负脉冲生成和方波振荡等。
4.外部电路:555定时器通常需要外部电路来设置定时器的时间参数。
外部电路通常由电阻和电容组成,并连接到定时器的相关引脚上。
电阻和电容的数值决定了定时器的时间延迟。
1.方波振荡器:555定时器可以配置为方波振荡器,产生一个稳定的方波输出信号。
这种方波信号常用于时序控制、频率测量和数字信号处理等。
2.时脉发生器:555定时器可以将其配置为时钟发生器,生成用于时序控制的脉冲信号。
时脉发生器常用于数字电路、计数器和触发器等的同步和控制。
3.延时器:555定时器可以用作延时器,控制载波通信的传输延迟。
延时器广泛应用于雷达、无线电通信和自动控制系统等领域。
4.脉冲生成器:555定时器可以生成单谐振脉冲,用于测量和检测应用。
脉冲生成器常用于电子设备的调试和测试。
5.脉宽调制:555定时器可以配置为脉宽调制器,用于控制电路的输出脉冲宽度。
脉宽调制常用于功率电子设备、音频设备和通信设备等的控制和调节。
总之,555定时器通过将相关元器件和电路组合在一起,实现了方波振荡、时序控制、延时计时和脉冲生成等功能。
它在电子设备中的广泛应用,使得我们能够更好地实现电路的精确控制和稳定性。
14 555定时器及其应用
输入
输出
RD TH TR Q (uo ) V
0×
1
2 3
UCC
1
2 3
UCC
1
2 3
UCC
1
2 3
UCC
×
1 3
UCC
1 3
UCC
1 3
UCC
1 3
UCC
0 0 1 不变 高
导通 导通 截止 不变 截止
如果设稳态Q=1,VT截止,uc被充电,充电到2/3UCC的时候, Q翻转为0。所以其不是稳态。
如果设稳态Q=0,VT导通,uc通过VT放电,很快放电到0,Q 保持0态不变。所以Q=0是稳态。
电工与电子技术基础
14.3.3 单稳的应用
单稳态触发器可以用来定时、信号延时、改变脉冲宽度、脉 冲整形等。
1.脉宽的定时和动作的延时
电工与电子技术基础
2.脉冲的整形
对于一系列幅度和宽度都不规则的脉冲信号,只要这些脉冲的 幅度都大于单稳的触发电平,通过单稳后,可以得到幅度和宽 度都相同的脉冲,达到整形的目的。
回差电压:
UT UT-UT-
电工与电子技术基础
14.2.2电路组成及工作原理
U CC
84
7
uI
6 555 3 uO
2
5
1
表14-1 555的功能表
输入
输出
RD TH TR Q (uo ) V
0×
1
2 3
UCC
1
2 3
UCC
1
2 3
UCC
1
2 3
UCC
×
1 3
UCC
1 3
UCC
1 3
UCC
555定时器的应用与原理介绍
555定时器的应用与原理介绍555定时器介绍:555 定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。
一般用双极性工艺制作的称为555,用CMOS 工艺制作的称为7555,除单定时器外,还有对应的双定时器556/7556。
555 定时器的电源电压范围宽,可在 4.5V~16V 工作,7555 可在3~18V 工作,输出驱动电流约为200mA,因而其输出可与TTL、CMOS 或者模拟电路电平兼容。
555 定时器成本低,性能可靠,只需要外接几个电阻、电容,就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。
它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。
555 定时器的内部电路框图和外引脚排列图分别如图 2.9.1 和图 2.9.2 所示。
它内部包括两个电压比较器,三个等值串联电阻,一个RS 触发器,一个放电管T 及功率输出级。
它提供两个基准电压VCC /3 和2VCC /3图8-1 555定时器内部方框图<555定时器内部结构图>555电路的工作原理555电路的内部电路方框图如图8-1所示。
它含有两个电压比较器,一个基本RS触发器,一个放电开关T,比较器的参考电压由三只5KΩ的电阻器构成分压,它们分别使高电平比较器A1同相比较端和低电平比较器A2的反相输入端的参考电平为和。
A1和A2的输出端控制RS触发器状态和放电管开关状态。
当输入信号输入并超过时,触发器复位,555的输出端3脚输出低电平,同时放电,开关管导通;当输入信号自2脚输入并低于时,触发器置位,555的3脚输出高电平,同时放电,开关管截止。
是复位端,当其为0时,555输出低电平。
平时该端开路或接VCC。
Vc是控制电压端(5脚),平时输出作为比较器A1的参考电平,当5脚外接一个输入电压,即改变了比较器的参考电平,从而实现对输出的另一种控制,在不接外加电压时,通常接一个0.01uf的电容器到地,起滤波作用,以消除外来的干扰,以确保参考电平的稳定。
555定时器及其应用
UCC
RD
8
4
UR1 5 6
5k + -C1
G1
R &Q
2 UR2
5k + -C2
&
S
Q
G2
&
G3
5k
V1
7
1
(a)
地
1
8
U2
2
7
555
1
3
Uo
Uo RD
3 4
6 5
G4
(b)
图 1 555定时器
UCC 放电端 U6 UCO
(1)电阻分压器——由三个5KΩ电阻组成,
故称555定时器。其作用是为电压比较器提供
出为 0,基本RS触发器被置 1,V1截止,Uo输出高
电平。
当
U6
2 3
UCC
,
U2
1 3 U CC
时,C1和C2输出均为1,
则基本RS触发器的状态保持不变,因而V1和Uo输出
状态也维持不变。
555定时器功能表
RD U6(TH) U2( TR ) U0
V1
0
×
×
0 导通
1
<
2 3
UCC
<13 UCC
略低于
2 3
U
CC,Uo输出高电平,V1截止,电源
UCC通过R1、R2 给电容C充电。随着充电的进
行UC逐渐增高,但只要
1U 3
CC UC
2 3
U
CC
,
输出
电压Uo就一直保持高电平不变,这就是第一个
暂稳态。
当大电于容等C于上的23 U电CC压时U)C,略R微S超触过发器23置U CC时0,(即使U输6出和电U2压均 Uo从原来的高电平翻转到低电平,即Uo=0,V1饱
555定时器及其应用实验报告
555定时器及其应用实验报告引言:555定时器是一种集成电路,广泛应用于定时、脉冲、频率调制、频率分割和频率测量等领域。
本文将介绍555定时器的基本原理和实验过程,并探讨其在电子领域中的应用。
一、555定时器的基本原理555定时器是一种多功能集成电路,由比较器、RS触发器、RS锁存器和电压比较器等组成。
它的工作基于门电路的触发与复位过程,实现了不同的定时功能。
二、555定时器的工作模式555定时器有三种基本工作模式:单稳态、自由运行和串接。
在单稳态模式下,555定时器输出一个脉冲宽度可调的方波信号;在自由运行模式下,它输出一个连续变化的方波信号;在串接模式下,多个555定时器可以通过级联实现更复杂的定时功能。
三、实验过程为了验证555定时器的工作原理,我们进行了以下实验:1. 准备实验所需材料:555定时器芯片、电容、电阻等。
2. 连接电路:按照电路图将555定时器与其他元件连接起来。
3. 设置参数:根据实验要求调整电容和电阻的数值。
4. 运行实验:给电路通电,观察555定时器输出的信号波形。
5. 记录实验结果:记录实验过程中观察到的波形变化和参数调整情况。
四、实验结果与分析通过实验,我们观察到555定时器的输出信号波形随着电容和电阻数值的变化而改变。
通过调整电容和电阻的数值,我们可以控制输出信号的频率和占空比。
这证明了555定时器的可靠性和灵活性。
五、555定时器的应用555定时器在电子领域中有广泛的应用,以下是一些典型的应用场景:1. 脉冲生成:通过调整电容和电阻的数值,可以产生不同频率的脉冲信号,用于驱动其他电路或触发器件。
2. 方波发生器:通过在555定时器中添加元件,如电容和电阻,可以实现方波信号的产生和调节。
3. 时钟电路:555定时器可以用作时钟电路的基础元件,用于控制其他电子设备的定时功能。
4. 脉宽调制:通过调整电容和电阻的数值,可以实现脉宽调制功能,用于控制电子设备的输出功率。
555集成定时器及应用
当触发脉冲uI的下降沿达到小于
,即
时,则
低触发端
使输出uo为高电平,电路进入暂稳态。与此同
时,放电管V截止,VCC经R向C充电。当充电到
时,
高触发端TH将使输出uo自动返回到低电平,即返回稳态。
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14.2 555集成定时器的典型应用
图14-6给出了在触发信号uI作用下.uC和uo的相应波形。 由以上分析可知.该电路在没有触发信号时输出保持为稳态;
可见.随着uI的下降.电路输出又发生一次变化。
由以上分析可知施密特触发器的回差电压△U为
如图14-4(b)所示为施密特触发器电路的电压传输特性。
14. 2. 3 555集成定时器构成单稳态触 发器
单稳态触发器的特点是它有一个稳态和一个暂稳态。在外来 触发信号作用下.电路由稳态跳变为暂稳态.电路在暂稳态经 过一段时间后会自动返回到稳态。电路的暂稳态时间取决于 电路本身的定时元件的参数。
图中R,C为单稳态触发器的定时元件。触发输人信号uI加在
②脚
端.输出信号从③脚输出。当无触发信号时.②脚为
高电平,大于
电路的工作波形图如图14-6所示。
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14.2 555集成定时器的典型应用
当没有触发输入信号时,uI为高电平,此时输出uo为低电平。
接通电源后,电源电压VCC经R向C充电。当充电电压 时,同时放电管V导通。C经V迅速放电,使uC=0,此后, uC=0保持不变。因此,在电路接通电源之后,会自动停在 低电平状态。
随着电容C放电,uC随之下降到uC≤
时,低触发端
使输出电压uo从低电平UOL跃变为高电平UOH。同时,放电
管V截止,电源VCC又经电阻R1和R2对电容C充电。电路进
555定时器的原理和应用
555定时器的原理和应用1. 555定时器的简介555定时器是一种经典的集成电路,由美国第一电子公司推出。
它是一种多功能计时、延时和脉冲发生器。
555定时器有稳定的性能、简单的接线、广泛的工作电压范围和可调的输出脉冲宽度等特点,使其被广泛应用于各种电子电路中。
2. 555定时器的工作原理555定时器由比较器、RS触发器和输出级组成。
它具有两个触发输入引脚(TRIG引脚和THRES引脚)、一个控制电压引脚(CV引脚)、一个输出引脚(OUT引脚)、一个复位引脚(RESET引脚)和一个电源引脚(VCC引脚)。
当TRIG引脚的电压低于1/3 VCC时,RS触发器置位,输出引脚处于低电平状态。
当TRIG引脚的电压高于2/3 VCC时,RS触发器复位,输出引脚处于高电平状态。
当THRES引脚的电压高于2/3 VCC时,比较器输出低电平,RS触发器置位,输出引脚处于低电平状态。
当RS触发器置位时,控制电压引脚的电压等于1/3 VCC,输出引脚处于高电平状态。
当RS触发器复位时,控制电压引脚的电压等于2/3 VCC,输出引脚处于低电平状态。
通过改变控制电压和外部电阻、电容的数值,可以实现不同的定时、延时和频率调节功能。
3. 555定时器的应用3.1. 555定时器的单稳态多谐振器•555定时器可以作为单稳态触发电路,产生一定宽度的脉冲。
•利用这个特点,可以设计出单稳态多谐振器,用于产生多个不同频率的脉冲。
3.2. 555定时器的方波发生器•通过改变RC时间常数,可以调节555定时器输出的方波的频率。
•这使得555定时器成为一个简单的方波发生器,广泛应用于数字电路、音频电路等领域。
3.3. 555定时器的频率分割器•使用555定时器的电压控制运算放大器,可以实现频率分割器的功能。
•频率分割器用于在输入信号频率较高时,将输入信号的频率分成较低的频率。
3.4. 555定时器的脉冲宽度调节器•通过改变控制电压、电阻和电容的数值,可以改变555定时器输出脉冲的宽度。
555定时器的应用 (2)
555定时器的应用
555定时器是一种常见的集成电路,它有广泛的应用。
下
面是一些常见的555定时器的应用:
1. 时钟发生器:555定时器可以用来产生稳定的时钟信号,用于计时、频率测量等应用。
2. 脉冲调宽调制(PWM):555定时器可以用来产生可调宽度的脉冲信号,常用于控制电机速度、调光等应用。
3. 频率分割器:555定时器可以用来将输入频率分频为更
低的频率,常用于计数、计时等应用。
4. 触发器:555定时器可以用作触发器,在特定的输入条
件下产生输出信号,常用于触发电路等应用。
5. 多谐振荡器:555定时器可以利用其内部的比较器和反馈电路实现多谐振荡器,常用于音频、无线电信号发生器等应用。
6. 脉冲生成器:555定时器可以生成各种不同形式的脉冲信号,比如单脉冲、多脉冲等,常用于时序控制、触发器等应用。
7. 延时器:555定时器可以设置延时时间,当延时时间达到时,产生相应的输出信号,常用于测量、控制等应用。
这些只是555定时器应用的一小部分,实际上它在电子领域中有着广泛的应用,可以满足各种不同的需求。
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∞ u C2
& Q G2
& G3
1 G4
3
∆
1
uo
7 DIS V
反相施密特触发器
14图14-1-3
555构成的施密特触发器电路图 555构成的施密特触发器电路图
Q=1 Q=1 1 1 2 当u I < U CC → → u I ↑→ 当 U CC < u I < U CC时 → 保持 3 3 3 Q =0 Q =0 Q=0 2 → 当u I > U CC → → u0为高电平 3 Q =1
14.1 555定时器的结构及工作原理 555定时器的结构及工作原理
14为双极性5 555单定时器内部逻辑电路图 图14-1-1为双极性5G555单定时器内部逻辑电路图 电路内部C 电路内部 1、 8 4 C2为比较器, 为比较器, 5 KΩ G1、G2与非 ∞u CO C1 &Q 5 UR1 C1 门组成基本 TH 6 G1 RS触发器, 触发器, 触发器 5 KΩ 集电极开路 & ∞ u & TR C2 的三极管V 的三极管 2 UR2 C2 Q G3 (又称为放 G2 电管) 电管)由Q控 控 5 KΩ 制其导通与 1 (DISC) 截止 145G555的电路图 图14-1-1 5G555的电路图
Ucc 8
5 KΩ
4
5 UR1 6
5 KΩ
∞
uI
2 UR2 C2
5 KΩ
∆ ∆
1
C1
uC1
&Q G1
∞ u C2
& G2 Q
& G3
1 G4
3
uo
7 DIS V
Q=1 1 当u I 脉冲下降沿到达(u I < U CC )时 → → V截止 3 Q=0 Q = 0 2 → U CC 通过R给C充电 → uc ↑→ 当uc ≥ U CC时 → 3 Q=1 → V导通 → C通过V放电 → uc = 0
各管脚的名称和功能如下 Ucc RD 1脚-GND:接地端 : 8 4 DIS 7 3 uo 2脚-TR:低电平触发端 : TH 6 CB555 输出端, 3脚-u0:输出端,输出电流可达 200mA,直接驱动继电器、发光二极 TR 2 1 5 CO ,直接驱动继电器、 扬声器、指示灯等, 管、扬声器、指示灯等,输出电压约 GND 低于电源电压1~3V。 低于电源电压 。 复位端,若此端输入一负脉冲, 4脚- RD:复位端,若此端输入一负脉冲,而使触发器 直接复位。不用时加以高电平。 直接复位。不用时加以高电平。 5脚-CO:电压控制端,此端可外加一电压以改变比较 :电压控制端, 器的参考电压,不用是可悬空或通过0.01µF的电容接地 器的参考电压,不用是可悬空或通过 的电容接地 6脚-TH:高电平触发端 : 导通, 7脚-DIS:放电端,当触发器的 =0时,V导通,外接 :放电端,当触发器的Q= 时 导通 电容C通过此管放电 通过此管放电。 电容 通过此管放电。 范围内使用。 8脚-Ucc:电源端,可在 ~18V范围内使用。 :电源端,可在5~ 范围内使用
0
t
注:通常R的取值在几百欧姆 uc 通常 的取值在几百欧姆 2 VCC 3 到几兆欧之间, 到几兆欧之间,电容的取值 范围为几百皮法到几百微法, 范围为几百皮法到几百微法, 0 t tW的范围为几微妙到几分钟。 的范围为几微妙到几分钟。 14555构成的单 越大, 但tW越大,其精度和稳定度也 图14-3-2 由555构成的单 稳态触发器的各处波形 要下降。 要下降。 14.3.2 应用 脉冲整形、延时、定时等 脉冲整形、延时、
14.2 用555构成施密特触发器(Schmitt Trigger) 555构成施密特触发器 构成施密特触发器(
凡是输出和输入信号具有如图14 凡是输出和输入信号具有如图14-2-1(a)所示的滞 14- 1(a) a)所示的滞 后电压传输特性的电路称为反相施密特触发器, 后电压传输特性的电路称为反相施密特触发器,凡是 输出和输入信号具有如图14 14- 1(b) b)所示的滞后电压传 输出和输入信号具有如图14-2-1(b)所示的滞后电压传 输特性的电路称为同相施密特触发器
14 555定时器及其应用 555定时器及其应用
555定时器是一种多用途的数字 - 模拟混合的集 555定时器是一种多用途的数字- 定时器是一种多用途的数字 一种应用极为广泛的中规模集成电路, 成电路 , 一种应用极为广泛的中规模集成电路 , 只 要外接少量的电阻、 电容元件, 要外接少量的电阻 、 电容元件 , 可以很方便地构成 单稳态触发器、 多谐振荡器和施密特触发器。 单稳态触发器 、 多谐振荡器和施密特触发器 。 因而 在信号的产生与变换、 自动检测及控制、 在信号的产生与变换 、 自动检测及控制 、 定时与报 警等方面得到了广泛的应用。555有单极性和双极性 警等方面得到了广泛的应用。555有单极性和双极性 之分, 都有单或双定时器集成电路。 之分 , 都有单或双定时器集成电路 。 双极性型号为 555( 556( 电源电压范围为5~15V, 555 ( 单 ) 和 556 ( 双 ) , 电源电压范围为 , 输出电流可达200mA; 单极性型号为 7555 ( 单 ) 和 7555( 输出电流可达 ; 单极性型号为7555 7556( 电源电压为2~18V, 但输出电流仅为 7556 ( 双 ) , 电源电压为 , 1mA。 。
为三角波时,可得输出波形为矩形波, 当输入 uI 为三角波时,可得输出波形为矩形波,如图 1414-2-4所示的
uo
uI UT − UT + uI
uI
UT +
UT −
0
反相施密特触发器
u0
0
t
Ucc 8 7 4 3
uo
uI
6 CB555 2 1
14555构成的 图14-2-2 555构成的 施密特触发器
1 U CC 3 1 < U CC 3 1 ≥ U CC 3 1 < U CC 3 ≥
输 Q (uo ) 0 0 1 不变 高
出 V 导通 导通 截止 不变 截止
uo
0 1 1 1 1
<
2 U CC 3 2 < U CC 3 2 > U CC 3
(b)功能表 145G555的图形符号及功能表 图14-1-2 5G555的图形符号及功能表
14555构成的施密特 图14-2-4 555构成的施密特 触发器的输出波形
t
5
这里U 这里 T+=2Ucc/3, UT-=Ucc/3
14.2.2 应用 14.2.2.1 波形变换和整形 利用施密特触发器可以将正弦波、三角波、 利用施密特触发器可以将正弦波、三角波、锯齿波等规则 或不规则的波形变换为矩形波,如图14 14或不规则的波形变换为矩形波,如图14-2-5为整形波形 14.2.2.2 幅度鉴别 利用施密特触发 u I 器可以从一串幅 U 度不等的脉冲中, 度不等的脉冲中, U 将幅度较大的脉 0 u0 冲鉴别出来 , 14图14-2-6为鉴幅 波形 0
uI UT − UT +
1
uo
uI
反相施密特触发器
uI UT − UT +
1
uo
uI
同相施密特触发器
将正向阀值电压U 与负向阀值电压U 将正向阀值电压UT+与负向阀值电压UT-之差称为回差 电压, 表示, 电压,用△UT 表示,即
△ UT= UT+ - UT-
14.2.1电路组成及工作原理 14.2.1电路组成及工作原理 由555组成的反相施密特触发器 555组成的反相施密特触发器 电路如图14 14所示,只需将6 电路如图14-2-2所示,只需将6 脚和2脚接在一起作输入端, 脚和2脚接在一起作输入端, 3 脚作输出端即可。 脚作输出端即可。其对应的电压 传输特性与图14 14- 1(a)相同, a)相同 传输特性与图14-2-1(a)相同,5 u I 脚悬空或接防干扰电容时,正向 脚悬空或接防干扰电容时, 阀值电压U 阀值电压 T+=2UCC/3,反向阀 , 值电压U 值电压 T-=UCC/3 ;5脚外接电 源时 ,UT+=UCO, UT-=UCO/3
&Q G1
uI
C
2 1 5
0.01µF
2 UR2 C2
5 KΩ
∞ u C2
& G2 Q
& G3
1 G4
3
uo
7 DIS V
555构成的单 图14-3-1 由555构成的单 14稳态触发器电路
1
当 u I 处于高电平 (u I > 为 u0 = 0
2 U CC )时, V 导通,电路的稳定状态 , 3
∆ ∆
Ucc RD
1 G4
3
uo
7 DIS V
555的图形符号及功能表如图14555的图形符号及功能表如图14-1-2所示 的图形符号及功能表如图14
输 Ucc RD 8 DIS TH TR 7 6 CB555 2 1 GND (a)图形符号 5 CO 4 3 RD TH ×
≥ 2 U CC 3
入 TR ×
14.3.1电路组成及工作原理 14.3.1电路组成及工作原理 用555构成的单稳态触发器如图14-3-1所示 555构成的单稳态触发器如图14构成的单稳态触发器如图14 其工作过程如下 Ucc
Ucc R 7 6 5G555 3 8 4
8
5 KΩ
4
5 UR1 6
∞
uo
uI
5 KΩ
∆ ∆ ∆
C1
uC1
Ucc
uo
uI UT − UT + uI
CO
8
5 KΩ
4
5 UR1 6
5 KΩ
∞∆Βιβλιοθήκη C1uC 1&Q G1
uI
反相施密特触发器
2 UR2 C2