555时基电路的四种常用电路
555时基电路工作原理
555时基电路工作原理概述:555时基电路是一种常用的集成电路,广泛应用于定时器、脉冲调制、频率分频、振荡器等电子电路中。
本文将详细介绍555时基电路的工作原理及其相关参数。
一、555时基电路的基本原理555时基电路由比较器、RS触发器、RS锁存器、输出驱动器等组成。
其基本工作原理如下:1. 稳态工作:当电源接通时,电容C1通过R1和R2开始充电。
当电容电压达到2/3 Vcc时,比较器1的输出变为高电平,将RS触发器置为复位状态,输出为低电平。
同时,比较器2的输出变为低电平,将RS锁存器置为设置状态,输出为高电平。
此时,输出驱动器将输出端Y连接到Vcc,电路处于稳态工作状态。
2. 触发状态:当外部触发脉冲信号施加在触发端TRIG上时,电容C1会被快速放电,比较器1的输出变为低电平,将RS触发器置为设置状态,输出为高电平。
此时,输出驱动器将输出端Y连接到地,电路进入触发状态。
3. 复位状态:当电容电压降至1/3 Vcc时,比较器2的输出变为高电平,将RS锁存器置为复位状态,输出为低电平。
此时,输出驱动器将输出端Y连接到Vcc,电路进入复位状态。
二、555时基电路的参数及其作用555时基电路有许多参数,下面将介绍其中几个重要的参数及其作用:1. R1和R2:R1和R2是555时基电路中的两个电阻,它们决定了电容C1的充电和放电速度,从而影响了输出频率和占空比。
2. C1:C1是555时基电路中的电容,它与R1和R2共同决定了输出频率和占空比。
3. Vcc:Vcc是555时基电路的电源电压,它决定了输出电平的高低。
4. 控制电压Vc:控制电压Vc可以通过改变电阻R2的电压分压来调节输出频率。
5. 阈值电压Vth:阈值电压Vth是比较器1的输入电压,当电容电压达到2/3 Vcc时,比较器1的输出将发生变化。
6. 触发电压Vtr:触发电压Vtr是比较器2的输入电压,当电容电压降至1/3 Vcc时,比较器2的输出将发生变化。
时基电路555各种应用电路
时基电路555各种应用电路555触摸定时开关集成电路IC1是一片555定时电路,在这里接成单稳态电路。
平时由于触摸片P 端无感应电压,电容C1通过555第7脚放电完毕,第3脚输出为低电平,继电器KS释放,电灯不亮。
当需要开灯时,用手触碰一下金属片P,人体感应的杂波信号电压由C2加至555的触发端,使555的输出由低变成高电平,继电器KS吸合,电灯点亮。
同时,555第7脚内部截止,电源便通过R1给C1充电,这就是定时的开始。
当电容C1上电压上升至电源电压的2/3时,555第7脚道通使C1放电,使第3脚输出由高电平变回到低电平,继电器释放,电灯熄灭,定时结束。
定时长短由R1、C1决定:T1=1.1R1*C1。
按图中所标数值,定时时间约为4分钟。
D1可选用1N4148或1N4001。
相片曝光定时器附图电路是用555单稳电路制成的相片曝光定时器。
用人工启动式单稳电路。
工作原理:电源接通后,定时器进入稳态。
此时定时电容CT的电压为:VCT=VCC=6V。
对555这个等效触发器来讲,两个输入都是高电平,即VS=0。
继电器KA不吸合,常开点是打开的,曝光照明灯HL不亮。
按一下按钮开关SB之后,定时电容CT立即放到电压为零。
于是此时555电路等效触发的输入成为:R=0、S=0,它的输出就成高电平:V0=1。
继电器KA吸动,常开接点闭合,曝光照明灯点亮。
按钮开关按一下后立即放开,于是电源电压就通过RT向电容CT充电,暂稳态开始。
当电容CT上的电压升到2/3VCC既4伏时,定时时间已到,555等效电路触发器的输入为:R=1、S=1,于是输出又翻转成低电平:V0=0。
继电器KA释放,曝光灯HL熄灭。
暂稳态结束,有恢复到稳态。
曝光时间计算公式为:T=1.1RT*CT。
本电路提供参数的延时时间约为1秒~2分钟,可由电位器RP调整和设置。
电路中的继电器必需选用吸合电流不应大于30mA的产品,并应根据负载(HL)的容量大小选择继电器触点容量。
555定时器的原理及三种应用电路
试验十 555定时器的原理及三种应用实验内容1.连接施密特触发器电路,分别输入正弦波、锯齿波信号,观察并记录输入输出波形。
电路如下图:输入正弦波时的波形:输入三角波时的波形:2.设计一个驱动发光二级管的定时器电路,要求每接收到负脉冲时,发光管持续点亮二秒后熄灭。
由电路要求知要用单稳态触发器电路,脉冲宽度为Tw=1.1RC,选取R=2KΩ,C=1.1μF,电路如下所示:波形图如下:3.连接多放谐振荡电路电路,取R1=1KΩ,R2=10KΩ,C1=0.1μF,C2=0.2μF观察、记录VCr、Vo的同步波形,测出Vo的周期并与估算值进行比较。
改变参数R1=15KΩ,R2=5KΩ,C1=0.033μF,C2=0.1μF用示波器观察并测量输出波形的频率。
与理论值比较,算出频率的相对误差值。
电路如图所示:R1=1KΩ,R2=10KΩ,C1=0.1μF,C2=0.2μF时的波形图:实验模拟结果:Vo周期To=1.5ms,VCr周期Tc=1.5ms,F=1/T=0.67KHz 理论计算值为:T=0.7*(R1+2R2)*C1=1.47ms,频率f=1/T=0.68KHz频率的相对误差为:ІF-fІ/f=1.47%R1=15KΩ,R2=5KΩ,C1=0.033μF,C2=0.1μF时的波形图:实验模拟结果:Vo周期To=0.6ms期Tc=0.6ms,频率F=1/T=1.67KHz理论计算值为:T=0.7*(R1+2R2)*C1=0.5775频率f=1/T=1.73KHz频率的相对误差为:ІF-fІ/f=3.47%4.用NE556时基电路功能实现救护车警铃电路,用555的两个时基电路构成低频对高频调制的救护车警铃电路。
555时基电路工作原理
555时基电路工作原理概述:555时基电路是一种经典的集成电路,常用于产生精确的时间延迟、频率调制和脉冲宽度调制等应用。
本文将详细介绍555时基电路的工作原理及其相关参数。
一、555时基电路的组成555时基电路由比较器、RS触发器、RS锁存器和输出驱动器等组成。
其中比较器用于比较电压,RS触发器用于产生输出脉冲,RS锁存器用于保持输出状态,输出驱动器用于放大输出信号。
二、555时基电路的工作原理555时基电路有两种基本工作模式:单稳态和多稳态。
1. 单稳态模式在单稳态模式下,当触发器端(TRIG)输入一个低电平脉冲时,输出端(OUT)会产生一个高电平脉冲,并持续一段预定的时间。
当触发器端收到高电平脉冲时,输出端将保持低电平状态。
单稳态模式的时间由外部电容和电阻决定。
2. 多稳态模式在多稳态模式下,555时基电路可以作为一个自由运行的振荡器。
通过控制外部电容和电阻的数值,可以调节输出信号的频率和占空比。
当触发器端(TRIG)接收到低电平脉冲时,输出端(OUT)会产生一个高电平脉冲,持续一段时间;当复位端(RESET)接收到低电平脉冲时,输出端将产生一个低电平脉冲。
多稳态模式的时间由外部电容和电阻决定。
三、555时基电路的参数1. 电源电压(Vcc):555时基电路的工作电压范围通常为4.5V至18V。
2. 高电平输出电压(VOH):555时基电路的输出高电平电压范围通常为Vcc-1.5V至Vcc。
3. 低电平输出电压(VOL):555时基电路的输出低电平电压范围通常为0V 至0.4V。
4. 触发器输入电压(VTRIG):555时基电路的触发器输入电压范围通常为0V 至2/3Vcc。
5. 复位输入电压(VRESET):555时基电路的复位输入电压范围通常为0V至1/3Vcc。
6. 高电平触发电压(VTH):555时基电路的高电平触发电压范围通常为2/3Vcc。
7. 低电平触发电压(VTL):555时基电路的低电平触发电压范围通常为1/3Vcc。
555时基电路的四种常用电路
555时基电路是一种双极型的时基集成电路,工作电源为4.5v~18v,输出电平可与TTL、CMOS和HLT逻辑电路兼容,输出电流为200mA,工作可靠,使用简便而且成本低,可直接推动扬声器、电感等低阻抗负载,还可以在仪器仪表、自动化装置及各种电器中作定时及时间延迟等控制,可构成单稳态触发器、无稳态多谐振荡器、脉冲发生器、防盗报警器、电压监视器等电路,应用及其广泛1555时基电路的内部结构国产双极型定时器CB555的电路结构如图l所示。
它由分压器、电压比较器C1和C2、SR锁存器、缓冲输出器和集电极开路的放电三极管TD组成。
的基准比较电压分别为通常应将外接固定电压,则3SR锁存器?的取值在几百欧姆到几兆欧姆之间,电容的取值范围为几百皮法到几百微法,tW的范围为几微秒到几分钟。
的宽度增加它的精度和稳定度将下降。
脉冲启动的单稳电路除了起定时/延时作用以外,还可以用于消抖、分/倍频、脉冲输出等。
端为即对端来说,时,输出高电平时输出低电平端来说阈值电平为,即时,输出低电平锁存器常用于比较器、电子开关、检测电路、家电控制器等。
放电时间分别为,。
当输入控制电压VI升高时频率f将会降低。
图(b)电路是电压一频率转换电路定时器构成,改变负载电阻RL两端的电压降,就可改变555多谐振荡器的频率。
若负载为100倍,Al输出加到555的控制端(5脚?中,其稳态时VO=0,暂稳态Vo=1,输出脉冲的宽度tW等于暂稳态持续的时间,而暂稳态持续的时间取决于外接电阻R和电容C的大小。
图(a)是开机时产生高电平的定时电路,经延迟时间t后,时基电路输出端将保持输出低电平不变,如果要使延时时间可通过电位器RP调整和设置。
?555用电路中,还可构成各种不同类型的开机延迟电路和各种不同种类的定时电路,如触摸式实用电子定时器、大范围长时间的可调定时器、用于智力竞赛抢答游戏的小巧定时音响器、电话限时定时器、照明灯自动定时器等。
3.3555时基电路构成电源电路555时基电路构成的正负双电源电路如图ll所示,VCC为供电电池组,合上电源开关S后,即可输出对等的正负双电源。
555时基电路工作原理
555时基电路工作原理555时基电路是一种常用的集成电路,广泛应用于各种电子设备中。
它具有稳定可靠、简单易用的特点,因此备受工程师和爱好者的青睐。
本文将详细介绍555时基电路的工作原理。
一、555时基电路的基本概念1.1 555时基电路的定义555时基电路是一种集成电路,由几个传统的摹拟电路组成。
它能够产生稳定的方波信号,被广泛应用于定时、频率测量、脉冲调制等领域。
1.2 555时基电路的主要组成部份555时基电路主要由电压比较器、RS触发器、RS锁存器、放大器和输出级组成。
其中,电压比较器用于检测输入电压与参考电压的大小关系,RS触发器用于控制输出信号的状态,RS锁存器用于存储输入信号的状态,放大器用于放大电压信号,输出级用于产生方波信号。
1.3 555时基电路的工作原理555时基电路的工作原理可以简单概括为:根据输入电压与参考电压的大小关系,电压比较器控制RS触发器的状态,进而控制RS锁存器的状态,最终通过放大器和输出级产生稳定的方波信号。
二、555时基电路的工作模式2.1 单稳态模式单稳态模式是555时基电路最常用的工作模式之一。
在该模式下,输入一个触发信号,555电路会输出一个固定的脉冲宽度的方波信号,然后返回到稳定状态。
2.2 多稳态模式多稳态模式是555时基电路的另一种常见工作模式。
在该模式下,输入一个触发信号后,555电路会产生一个连续的方波信号,直到再次输入触发信号。
2.3 等占空比模式等占空比模式是555时基电路的一种特殊工作模式。
在该模式下,输入一个触发信号后,555电路会产生一个占空比为50%的方波信号。
三、555时基电路的应用领域3.1 定时器555时基电路可以作为定时器使用,用于控制设备的开关时间,如LED灯的闪烁频率控制、机电的启停控制等。
3.2 脉冲调制555时基电路可以用于脉冲调制,将摹拟信号转换为数字信号,广泛应用于通信领域中的调制解调器、遥控器等设备。
3.3 频率测量555时基电路可以用于频率测量,通过测量方波信号的周期来计算频率,常用于仪器仪表、无线电等领域。
555时基电路
555时基电路实验说明:555定时电路是模拟—数字混合式集成电路。
555定时电路分为双极型和CMOS两种,其结构和原理基本相同。
从结构上看,555定时电路由2个比较器、1个基本RS触发器、1个反相缓冲器、1个三极管管和3个5kΩ电阻组成分压器组成,因此命名555定时电路。
NE556为双时基电路,管脚图如下:四、实验内容及步骤1.利用NE556构成多谐振荡器按原理图接线,用双踪示波器观察输出波形2.利用NE556构成单稳态触发器电路按原理图接线,用双踪示波器观察输出波形制作的D类放大器时基集成电路NE555应用老铎D类放大器具有体积小、效率高的特点。
这里介绍一个用555电路制作的简易D类放大器。
它是利用555电路构成一个可控的多谐振荡器,音频信号输入到控制端得到调宽脉冲信号(如图),基本能满足一般的听音要求。
制作的D类放大器时基集成电路NE555应用,输出的音质和L 、C3有很大关系。
我们知道D类放大器具有体积小、效率高的特点。
这里介绍一个用555电路制作的简易D类放大器。
它是利用555电路构成一个可控的多谐振荡器,音频信号输入到控制端得到调宽脉冲信号(如图),基本能满足一般的听音要求。
由IC 555和R1、R2、C1等组成100KHz可控多谐振荡器,占空比为50%,控制端5脚输入音频信号,3脚便得到脉宽与输入信号幅值成正比的脉冲信号,经L、C3接调、滤波后推动扬声器。
时基集成电路555并不是一种通用型的集成电路,但它却可以组成上百种实用的电路,可谓变化无穷,故深受人们的欢迎。
555时基电路具有以下几个特点:(1)555时基电路,是一种将模拟电路和数字电路巧妙结合在一起的电路;(2)555时基电路可以采用4.5~15V的单独电源,也可以和其它的运算放大器和TTL电路共用电源;(3)一个单独的555时基电路,可以提供近15分钟的较准确的定时时间;(4)555时基电路具有一定的输出功率,最大输出电流达200mA,可直接驱动继电器、小电动机、指示灯及喇叭等负载。
555构成的单稳态触发器的四种基本电路
555构成的单稳态触发器的四种基本电路图(a)所示电路是典型的单稳模式电路。
当外加脉冲经C1、R1微分电路加至555的2脚时,负向脉冲(<1/3VDD)使555置位,3脚输出暂稳脉冲宽度td=1.1RC。
图(b)与图(a)类同,但它有两个输出端。
C通过R至555内部灌电流放电,恢复时间比图(a)要长。
图(c)电路的2、6脚接法与图(a)、(b)不同,外加触发应为正向脉冲,幅值应大于号VDD,暂稳脉冲为负向,其宽度td=1.1 RC,可同时输出两路。
图(d)与图(c)类同,但由于在充电回路中加进了导向二极管D,加快了充电速率,使工作频率大大提高。
该电路可同时输出两路。
[日期:来源:作者:[字体:大中小] 2010-02-20]555电路2008/12/17 15:15555 集成电路开始出现时是作定时器应用的,所以叫做 555 定时器或555 时基电路。
但是后来经过开发,它除了作定时延时控制外,还可以用于调光、调温、调压、调速等多种控制以及计量检测等作用;还可以组成脉冲振荡、单稳、双稳和脉冲调制电路,作为交流信号源以及完成电源变换、频率变换、脉冲调制等用途。
由于它工作可靠、使用方便、价格低廉,因此目前被广泛用于各种小家电中。
555 集成电路内部有几十个元器件,有分压器、比较器、触发器、输出管和放电管等,电路比较复杂,是模拟电路和数字电路的混合体。
它的性能和参数要在非线性模拟集成电路手册中才能查到。
555 集成电路是 8 脚封装,图 1 ( a )是双列直插型封装,按输入输出的排列可画成图 1 ( b )。
其中 6 脚称阀值端( TH ),是上比较器的输入。
2 脚称触发端(),是下比较器的输入。
3 脚是输出端( V O ),它有 0 和 1 两种状态,它的状态是由输入端所加的电平决定的。
7 脚的放电端( DIS ),它是内部放电管的输出,它也有悬空和接地两种状态,也是由输入端的状态决定的。
555电路运用大全
555电路运用大全利用555时基集成电路的基础电路可以设计、开发出许多电子小实验与科技制作。
下面介绍几种,供大家参考。
1.触摸延时“小灯”图5-43是它的电路,它将触摸开关发光二极管的实验中加入延时电路,调整可调电阻阻值和电容量达到延时效果。
要想增加延时的时间,就调换大容量的电容,如400μF、1000μF等。
如果作为夜间床头定时灯、楼道定时灯等,可拆去发光二极管和电阻,换一个6伏的小灯即可。
图5-432.触摸延时音乐门铃图5-44是它的电路图,与图5-45比较,将触摸延时“小灯”电路中拆去发光二极管,改为连接音乐片电路即可。
它可以当作门铃使用,也可安置在人手触摸处作为瞬间报警器。
图5-443.手控行车红绿灯指示器模型图5-45是它的电路图,先做一个红绿灯灯架,将红绿发光二极管固定在灯架上,按图连接后,只要向下按动按键,则红灯变为绿灯,手一离开便又成为红灯。
图5-454.可自动控制的行车红绿灯指示器模型图5-46是它的电路图,只将上图的手控改为磁控,再加上延时电路,就可以将上述模型改为路灯自动控制。
先制作一个街道模型和指示灯架,将干簧管设在指示灯前方的道路模型的下方。
在一辆模型汽车的底部粘一块磁铁。
当汽车行过干簧管上方时,电路导通,红灯变为绿灯,汽车继续向前行驶,由于延时电路作用,使绿灯亮一段时间,保证汽车驶过路口。
需要注意的是根据汽车模型的速度,调整干簧管的位置和电路延时的时间。
图5-465.灯塔模型先用硬纸做一个灯塔模型。
图5-47是它的电路图,它只取闪光电路的一部分——一个绿发光二极管作为塔灯。
最后调整好闪烁时间。
图5-476.夜间打灯光靶图5-48是它的电路图,它与闪光电路相比,集成电路的脚①是单独与负极连接,而电容与R5却是经过干簧管与负极连接。
先按图14做一个一碰便可以翻倒的靶牌。
在靶子的底部固定一块磁铁,将电路中的干簧管固定在与磁铁相对应的支架底板上。
绿色发光二极管放置在靶心位置上,红色发光二极管诱因在支架的底部。
555时基电路工作原理
555时基电路工作原理概述:555时基电路是一种集成电路,常用于产生精确的时间延迟、脉冲宽度调制、频率分频和多谐振荡等应用。
本文将详细介绍555时基电路的工作原理及其相关参数和特性。
一、555时基电路的基本原理:555时基电路由比较器、RS触发器、RS锁存器和输出驱动器组成。
其基本原理如下:1. RS触发器:555时基电路的核心是一个RS触发器,由两个交叉耦合的双稳态触发器构成。
RS触发器有两个输入端(S和R)和两个输出端(Q和Q')。
当S=0,R=1时,Q=1,Q'=0;当S=1,R=0时,Q=0,Q'=1;当S=0,R=0时,Q和Q'保持原状态。
2. 比较器:555时基电路的比较器用于将输入电压与内部参考电压进行比较,以确定RS触发器的状态。
3. RS锁存器:555时基电路的RS锁存器用于锁存RS触发器的状态,以保持输出稳定。
4. 输出驱动器:555时基电路的输出驱动器将RS触发器的状态转换为输出信号。
二、555时基电路的工作模式:555时基电路有三种基本工作模式:单稳态触发器模式、自由运行多谐振荡模式和单稳态触发器与多谐振荡器混合模式。
1. 单稳态触发器模式(Monostable mode):在单稳态触发器模式下,555时基电路可以产生一个精确的时间延迟脉冲。
当输入一个触发脉冲时,输出会在一定时间后保持高电平,然后恢复为低电平。
这个时间延迟由外部电容和电阻决定。
具体工作原理如下:- 当触发脉冲输入时,555时基电路的RS触发器被置于SET状态,输出Q=1,Q'=0。
- 同时,电容开始充电,电压逐渐增加。
- 当电容电压达到2/3 Vcc时,比较器检测到这个电压并将RS触发器置于RESET状态,输出Q=0,Q'=1。
- 输出保持在RESET状态直到电容电压通过外部电阻放电至1/3 Vcc。
- 一旦电容电压低于1/3 Vcc,RS触发器恢复到SET状态,输出Q=1,Q'=0,完成一个脉冲输出。
ne555中文资料
ne555中文资料NE555中文资料2009-09-27 23:33NE555时基电路封形式有两种,一是DIP双列直插8脚封装,另一种是SOP-8小型(SMD)封装形式。
其他HA17555、LM555、CA555分属不同的公司生产的产品。
内部结构和工作原理都相同。
NE555属于CMOS工艺制造,下面我们将对其进行介绍。
图1是NE555的外形封装图,图2是它的内部功能原理框图,图3是它的内部等效电路。
NE555的内部中心电路是三极管Q15和Q17加正反馈组成的RS触发器。
输入控制端有直接复位Reset端,通过比较器A1,复位控制端的TH、比较器A2置位控制的T。
输出端为F,另外还有集电极开路的放电管DIS。
它们控制的优先权是R、T、TH。
<图3 NE555内部等效电路>表1是NE555的极限参数,不同的封装形式及不同的生产厂商的器件这些参数不尽相同,极限参数是指在不损坏器件的情况下,厂商保证的界限,并非可以工作的条件,如果超过某一环境下使用,其间的安全性将不会得到保证,这使用中应加以注意。
表1 NE555的极限参数电源电压允许功耗工作温度储藏温度最高结温-10—+70? +18V 600mW -65—+150? 300? 军用-55—+125?利用NE555可以组成相当多的应用电路,甚至多达数百种应用电路,在各类书刊中均有介绍,例如家用电器控制装置、门铃、报警器、信号发生器、电路检测仪器、元器件测量仪、定时器、压频转换电路、电源应用电路、自动控制装置及其它应用电路都有着广泛的应用,这是因为NE555巧妙地将模拟电路和数字电路结合在一起的缘故。
以下为几种常见的NE555应用电路:图4.多谐振荡器图5.脉宽调制电路1。
555时基电路工作原理
555时基电路工作原理一、引言555时基电路是一种经典的集成电路,广泛应用于各种电子设备中,如计时器、脉冲发生器、频率调制器等。
本文将详细介绍555时基电路的工作原理。
二、555时基电路的组成555时基电路由比较器、RS触发器、RS锁存器、电压比较器、电压跟随器、输出驱动器等组成。
1. 比较器555时基电路中的比较器是一个双稳态比较器,它由两个比较器组成,分别为A1和A2。
比较器的作用是将输入信号与参考电压进行比较,并输出高电平或低电平信号。
2. RS触发器555时基电路中的RS触发器由两个非门组成,分别为N1和N2。
RS触发器的作用是存储输入信号的状态,并在时钟信号的作用下改变输出状态。
3. RS锁存器555时基电路中的RS锁存器由两个非门和两个与非门组成,分别为N1、N2、N3和N4。
RS锁存器的作用是存储输入信号的状态,并在时钟信号的作用下保持输出状态。
4. 电压比较器555时基电路中的电压比较器由一个比较器和一个非门组成,分别为A3和N3。
电压比较器的作用是将输入信号与参考电压进行比较,并输出高电平或低电平信号。
5. 电压跟随器555时基电路中的电压跟随器由一个晶体管和一个电阻组成。
电压跟随器的作用是将输入信号的电压跟随到输出端。
6. 输出驱动器555时基电路中的输出驱动器由一个放大器和一个开关组成。
输出驱动器的作用是将输入信号放大并驱动外部负载。
三、555时基电路的工作原理555时基电路的工作原理可以分为稳态工作和触发工作两种情况。
1. 稳态工作当555时基电路处于稳态工作时,RS触发器的输出为高电平,RS锁存器的输出为低电平。
此时,比较器A1的输出为低电平,比较器A2的输出为高电平,电压比较器A3的输出为高电平。
2. 触发工作当555时基电路接收到外部触发信号时,触发工作开始。
触发信号将改变RS 触发器的状态,使其输出为低电平,进而改变RS锁存器的状态,使其输出为高电平。
此时,比较器A1的输出为高电平,比较器A2的输出为低电平,电压比较器A3的输出为低电平。
555时基电路工作原理
555时基电路工作原理一、引言555时基电路是一种广泛应用于电子设备中的集成电路,它可以产生稳定的方波信号,被广泛应用于定时、脉冲生成、频率测量等领域。
本文将详细介绍555时基电路的工作原理。
二、555时基电路的组成555时基电路由比较器、RS触发器、RS触发器复位电路和输出级组成。
1. 比较器:555时基电路中的比较器由两个比较输入端(非反相端,反相端)和一个控制电压输入端组成。
它的作用是将输入信号与控制电压进行比较,根据比较结果控制RS触发器的状态。
2. RS触发器:555时基电路中的RS触发器由两个双稳态触发器构成。
它的作用是根据比较器的输出状态,改变输出级的状态。
3. RS触发器复位电路:555时基电路中的RS触发器复位电路由一个比较器和一个电阻网络组成。
它的作用是在特定条件下将RS触发器复位,以实现周期性的输出。
4. 输出级:555时基电路的输出级由一个输出三态门和一个输出电阻网络组成。
它的作用是输出稳定的方波信号。
三、555时基电路的工作原理555时基电路的工作原理可以分为两个阶段:充电阶段和放电阶段。
1. 充电阶段:当电源电压施加到555时基电路上时,电容开始充电。
在充电过程中,比较器的非反相端输入电压逐渐上升,当达到控制电压的2/3时,比较器的输出状态发生改变,将RS触发器的状态置为"1",同时输出级输出高电平。
此时,电容继续充电,直到电容电压达到控制电压的1/3。
2. 放电阶段:当电容电压达到控制电压的1/3时,比较器的反相端输入电压开始上升,当达到控制电压的1/3时,比较器的输出状态再次改变,将RS触发器的状态置为"0",同时输出级输出低电平。
此时,电容开始放电,直到电容电压降至0。
3. 循环过程:充电阶段和放电阶段构成了555时基电路的一个完整周期。
根据电容充放电的时间常数,可以控制输出方波的周期和占空比。
通过调整控制电压和电阻值,可以实现不同的输出频率和占空比的调节。
555时基电路工作原理
555时基电路工作原理一、概述555时基电路是一种常用的集成电路,广泛应用于定时、脉冲、频率分割、多谐振荡器等电子电路中。
本文将详细介绍555时基电路的工作原理。
二、555时基电路的组成555时基电路由比较器、RS触发器、RS锁存器、放大器、电压比较器、电流源和输出级等组成。
1. 比较器:555时基电路中的比较器有两个,分别为上限比较器和下限比较器。
上限比较器将控制电压与电压比较器的阈值电压进行比较,下限比较器将控制电压与电压比较器的触发电压进行比较。
2. RS触发器:RS触发器通过比较器的输出信号来控制电压比较器的触发电压。
当RS触发器的S端接收到高电平信号时,输出Q为高电平;当RS触发器的R端接收到高电平信号时,输出Q为低电平。
3. RS锁存器:RS锁存器通过比较器的输出信号来控制电压比较器的阈值电压。
当RS锁存器的S端接收到高电平信号时,输出Q为高电平;当RS锁存器的R端接收到高电平信号时,输出Q为低电平。
4. 放大器:放大器用于放大电压比较器和RS触发器之间的信号。
5. 电压比较器:电压比较器用于比较555时基电路的控制电压与阈值电压和触发电压之间的大小关系。
6. 电流源:电流源提供稳定的电流给555时基电路的各个部分。
7. 输出级:输出级将555时基电路的输出信号进行放大和驱动。
三、555时基电路的工作原理555时基电路的工作原理可以分为充电、放电和比较三个阶段。
1. 充电阶段:当555时基电路的电源电压Vcc被接通时,电容C1开始充电,同时比较器的输出为高电平。
此时,RS触发器的S端为低电平,R端为高电平,RS锁存器的S端为低电平,R端为高电平。
电流源提供电流给电容C1充电,直到电容C1的电压达到电压比较器的阈值电压。
2. 放电阶段:当电容C1的电压达到电压比较器的阈值电压时,比较器的输出信号变为低电平。
此时,RS触发器的S端为高电平,R端为低电平,RS锁存器的S端为高电平,R端为低电平。
555时基电路工作原理
555时基电路工作原理概述:555时基电路是一种集成电路,常用于产生稳定的方波信号和脉冲信号。
它具有广泛的应用领域,包括定时器、频率计、脉冲宽度调制等。
本文将详细介绍555时基电路的工作原理。
一、555时基电路的基本组成555时基电路由比较器、RS触发器、放大器和输出级组成。
1. 比较器(Comparator):比较器是555时基电路的核心部分,它由两个比较输入端(引脚2和引脚6)和一个控制电压输入端(引脚5)组成。
比较器的作用是将输入信号与控制电压进行比较,并根据比较结果控制输出。
2. RS触发器(RS Flip-Flop):RS触发器是555时基电路的另一个重要组成部分,它由两个双稳态触发器构成。
RS触发器的输入端(引脚4和引脚8)接收比较器的输出信号,并根据输入信号的状态改变输出状态。
3. 放大器(Amplifier):放大器是用来放大RS触发器的输出信号,并提供给输出级。
4. 输出级(Output Stage):输出级由一个开关管和一个输出引脚(引脚3)组成。
开关管的导通与否由放大器的输出信号控制,从而决定输出引脚的电平。
二、555时基电路的工作原理555时基电路根据输入信号和控制电压的不同,可以工作在不同的模式下,包括单稳态模式、自由运行模式和双稳态模式。
1. 单稳态模式(Monostable Mode):在单稳态模式下,555时基电路的输出信号在接收到触发脉冲后,会产生一个固定时长的方波脉冲。
具体工作原理如下:- 当触发脉冲到达时,RS触发器的状态改变,输出高电平。
- 同时,放大器将高电平信号放大,并提供给输出级。
- 输出级的开关管导通,输出引脚的电平变为低电平。
- 通过外部电容和电阻的组合,确定输出脉冲的时长。
- 在时长结束后,RS触发器的状态恢复,输出引脚的电平变为高电平。
2. 自由运行模式(Astable Mode):在自由运行模式下,555时基电路的输出信号会周期性地产生方波信号。
集成555时基电路的典型应用
集成555时基电路的典型应用1.多谐振荡器多谐振荡器又称为无稳态触发器:它没有稳定状态,只有两个暂稳态,也不需要外加触发信号,接通电源就能输出一定频率和幅度的矩形脉冲信号,由于矩形脉冲波形含有丰富的谐波,所以称为多谐振荡器。
多谐振荡器常被用作脉冲信号发生器。
(1) 多谐振荡器的电路结构及工作波形如下图(a)所示为555时基电路组成的多谐振荡器的电路结构。
图中将555时基电路的两个输入端第二脚和第六脚连在一起经(2) 多谐振荡器的工作原理按上图(a)所示连接电路。
用双踪示波器观察电容C1两端的电压的波形和输出端(3脚)的电压波形。
如上图(b)所示。
从波形图可知:电路无需外加输入信号,可自行产生振荡脉冲,且电路有两个暂稳态。
①一个暂稳态是555时基电路输出高电平,电容C进行充电的过程。
②另一个暂稳态是当电容C充电到其两端电压时,555时基电路输出转换为低电平,电容C放电的过程。
当电容C电压下降到时,555时基电路输出又变为高电平,电容C重新开始充电,回到前一个暂稳态,重复上述过程,形成振荡脉冲。
(3) 振荡周期①根据理论推导和实验证明:多谐振荡器的充电时间和放电时间为②多谐振荡器的振荡周期T为2.单稳态触发器单稳态触发器有稳态和暂稳态两种工作状态,而且只有在外界触发脉冲的作用下,才能从稳态翻转到暂稳态,在暂稳态维持一段时间以后,自动回到稳态。
暂稳态维持时间的长短取决于电路外接定时元件的参数,与触发脉冲信号无关。
由于单稳态触发电路具有这些特点,它被广泛应用于整形、延时及定时等电路。
(1) 电路结构如下图(a)所示是用555时基电路所构成的单稳态触发器的电路结构。
R、C 为外接的定时元件,单稳态电路有一个触发信号输入端。
(2) 工作原理按上图(a)所示连接电路。
在输入端(2脚)加入触发脉冲,用双踪示波器观察电容两端的电压的波形和输出端(3脚)的电压波形。
如上图(b)所示。
从波形图上可以看出:①稳态无触发脉冲信号输入时,电路处于稳态,555时基电路输出低电平,电容两端电压近似为零。
555时基电路工作原理
555时基电路工作原理一、概述555时基电路是一种常用的集成电路,广泛应用于计时、频率测量、脉冲调制、脉冲宽度调制等领域。
本文将详细介绍555时基电路的工作原理。
二、555时基电路的组成555时基电路由比较器、RS触发器、RS锁存器、放大器和电压稳压器等组成。
1. 比较器:用于比较输入电压与参考电压的大小,并输出高电平或低电平信号。
2. RS触发器:由两个交叉耦合的双稳态触发器构成,用于存储和传输信号。
3. RS锁存器:通过使RS触发器的S端和R端同时为高电平或低电平,将RS触发器锁定在某一状态。
4. 放大器:用于放大电压信号。
5. 电压稳压器:用于稳定输入电压。
三、555时基电路的工作原理555时基电路的工作原理可以简单分为两个阶段:充电阶段和放电阶段。
1. 充电阶段当555时基电路的触发端(TRIG)接收到一个低电平信号时,RS锁存器的S端和R端同时为低电平,RS触发器的Q端为高电平,Q'端为低电平。
此时,比较器的输出为高电平,放大器输出为低电平,控制电压稳压器输出高电平,使电容开始充电。
2. 放电阶段当电容充电至2/3的电压时,比较器的输出由高电平变为低电平,放大器输出由低电平变为高电平,控制电压稳压器输出低电平,使电容开始放电。
直到电容放电至1/3的电压,比较器的输出再次变为高电平,放大器输出变为低电平,控制电压稳压器输出高电平,电容再次开始充电。
如此循环,形成稳定的方波输出。
四、555时基电路的参数计算1. 频率计算555时基电路的频率可以通过以下公式计算:频率 = 1.44 / ((R1 + 2 * R2) * C)其中,R1和R2为电阻值,C为电容值。
2. 占空比计算555时基电路的占空比可以通过以下公式计算:占空比 = (R1 + R2) / (R1 + 2 * R2)其中,R1和R2为电阻值。
五、应用案例555时基电路可以应用于多种电子设备中,以下是其中几个常见的应用案例:1. 脉冲发生器:通过调整电阻和电容的值,可以产生不同频率和占空比的脉冲信号。
模拟电子技术实用知识(555时基电路)
模拟电子技术实用知识(555时基电路)项目五 555时基电路1972年美国开发出NE555集成电路以来,出现LM555、μA555、XR555、CA555、RM555、FX555、5G1555等,已经形成一支庞大的队伍,常称为“555定时器”。
各类555的等效电路、形式和内电阻虽然略有不同,但其基本结构并无根本差别。
还有一种型号为556的集成电路,其内部相当于集成了两个555时基电路。
一、555时基电路特点1.555内部电路结构是由模拟电路和数字电路组合而成,它将模拟功能与逻辑功能合为一体。
2.该电路采用单电源供电,电源范围宽,为2~18V。
3.555的最大输出电流达2000mA,带负载能力强,可直接驱动小型电动机、喇叭、继电器等负载。
555时基电路应用十分广泛,可以定时延时、分(倍)频、产生方波脉冲输出、速率检测、比较器、锁存器、反相器、整形、电源变换、音响报警、玩具、电控测量等。
二、时基电路的功能1. 555电路的引脚功能2. 555时基电路内部电路组成3.555时基电路的逻辑功能4. 556时基电路的引脚功能引脚标号上方的“—”线,表示低电平有效,图3是NE556的实物及引脚排列图,NE556中包含两个独立的555定时电路。
三、555时基电路的应用要系统掌握555电路的应用,应充分理解其内部结构,由图2内部结构可见,它有两个电压比较器。
当比较器同相端的电压+V>反相端电压-V时,输出为高电平;当比较器同相端的电压+V<反相端电压-V时,输出为低电平。
8脚输入的电压,经过三个阻值相同的电阻分压后,5脚电平为2/3的Vcc,也即比较器C1的正输入端电平为2/3的Vcc,是固定的;当6脚输入的电压(高电平触发输入电压)小于2/3的Vcc时,比较器C1输出为低电平,即RS触发器的R端是0电平;当6脚电压高于2/3的Vcc时,比较器C1输出为高电平,即RS触发器的R端是1电平。
下比较器C2的负输入端为1/3的Vcc,是固定的。
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555时基电路的四种常用电路555时基电路是一种双极型的时基集成电路,工作电源为4.5v~18v,输出电平可与TTL、CMOS 和HLT逻辑电路兼容,输出电流为200mA,工作可靠,使用简便而且成本低,可直接推动扬声器、电感等低阻抗负载,还可以在仪器仪表、自动化装置及各种电器中作定时及时间延迟等控制,可构成单稳态触发器、无稳态多谐振荡器、脉冲发生器、防盗报警器、电压监视器等电路,应用及其广泛1 555时基电路的内部结构国产双极型定时器CB555的电路结构如图l所示。
它由分压器、电压比较器C1和C2、SR锁存器、缓冲输出器和集电极开路的放电三极管TD组成。
1.1 电压比较器电压比较器C1和C2是两个相同的线性电路,每个电压比较器有两个信号输入端和一个信号输出端。
C1的同向输入端接基准比较电压VR1,反向输入端(也称阈值端TH)外接输入触发信号电压,C2的反向输入端接基准比较电压VR2,同向输入端(也称触发端TR')外接输入触发信号电压。
1.2 分压器分压器由三个等值电阻串联构成,将电源电压Vcc分压后分别为两个电压比较器提供基准比较电压。
在控制电压输入端Vco悬空时,C1、C2的基准比较电压分别为通常应将Vco端接一个高频干扰旁路电容。
如果Vco外接固定电压,则1.3 SR锁存器SR锁存器是由两个TTL与非门构成,它的逻辑状态由两个电压比较器的输出电位控制,并有一个外引出的直接复位控制端R'D。
只要在R'D端加上低电平,输出端vo便立即被置成低电平,不受其它输入端状态的影响。
正常工作时必须使R'D处于高电平。
SR锁存器有置0(复位)、置1(置位)和保持三种逻辑功能。
电压比较器C1的输出信号作为SR锁存器的复位控制信号,电压比较器C2的输出信号作为SR锁存器的置位控制信号。
1.4 集电极开路的放电三极管放电三极管实际上是一个共发射极接法的双极型晶体管开关电路,其工作状态由SR锁存器的Q'端控制,集电极引出片外,外接RC充放电电路。
通常,把引出片外的集电极称为放电端(DISC)。
1.5 输出缓冲器输出缓冲器由反相器构成。
其作用是提高时基集成电路的负载能力,并隔离负载与时基集成电路之间的影响。
输出缓冲器的输入信号是SR锁存器Q'的输出信号。
2 555时基电路的基本工作模式555时基电路的应用十分广泛,用它可以轻易组成各种性能稳定实用电路,但无论电路如何变化,若将这些实用电路按其工作原理归纳分类,其基本工作模式不外乎单稳态、双稳态、无稳态及定时这四种模式。
2.1 单稳态工作模式在实际应用中,并不总是需要连续重复波,有时只需要电路在一定长度时间内工作,这种电路只需要工作在单稳态模式。
单稳态模式是指电路只有一个稳定状态,也称单稳态触发器。
在稳定状态时,555时基电路处于复位态,即输出低电平。
当电路受到低电平触发时,555电路翻转置位进入暂稳态,在暂稳态时间内,输出高电平,经过一段延迟后,电路可自动返回稳态。
单稳态工作模式根据工作原理可分为脉冲启动的单稳和单稳型压控振荡器。
2.1.1 脉冲启动的单稳脉冲启动的单稳是以555时基电路的2端作为触发信号的输入端,并将由TD和R组成的反相器输出电压接至6端,同时在6端对地接入电容C,就构成了单稳态触发器,电路如图2所示。
其稳态时Vo=O,暂稳态Vo=l,输出脉冲的宽度tW等于暂稳态持续的时间。
通常R的取值在几百欧姆到几兆欧姆之间,电容的取值范围为几百皮法到几百微法,tW的范围为几微秒到几分钟。
但随着tW的宽度增加它的精度和稳定度将下降。
脉冲启动的单稳电路除了起定时/延时作用以外,还可以用于消抖、分/倍频、脉冲输出等。
2.1.2 单稳型压控振荡器(VCO)由555时基电路组成的压控振荡器如图3所示,图(a)电路中,2端输入被调制脉冲Vi,5端加调制信号Vco。
图(b)电路中,利用输出的脉冲,经低通滤波、直流放大后,闭环控制555的控制端(5端),使当触发频率升高时,自动减小其暂稳宽度,达到输出波形的占空比保持不变。
单稳型压控振荡器主要用于脉宽调制、压频变化、A/D变换等。
2.2 双稳态工作模式双稳态工作模式是指电路有两个输入端和两个输出端的电路,它的输出端有两个稳定状态,即置位态和复位态。
这种输出状态是由输入状态、输出端原来的状态和锁存器自身的性能来决定的。
双稳态工作模式根据工作原理可分为SR锁存器和施密特触发器。
2.2.1 SR锁存器(双限比较器)对于555时基电路来说,按照它的逻辑功能完全可以等效于一个SR锁存器,如图4所示,只不过它是一个特殊的SR锁存器。
它有两个输入端TH(R)和TR'(S'),只有一个输出端Vo(Q)而没有Q'端。
因为一个Q端就能解决和负载的连接以及说明锁存器的状态,所以省略了Q'端。
这个特殊的SR锁存器的特殊之处有二:一是它的两个输入端对触发电平的极性要求不同,R端要求高电平,而S'端要求低电平;二是两个输入端的阈值电平不同,R端为即对R端来说,时,输出高电平1,而时输出低电平0;对S'端来说阈值电平为,即时,输出低电平0,而VS≥1/3Vcc时输出高电平1。
SR锁存器常用于比较器、电子开关、检测电路、家电控制器等。
2.2.2 施密特触发器(滞后比较器)555时基电路中的两个电压比较器C1和C2,由于它们的参考电压不同,C1为1/3Vcc,C2为1/3Vcc,因而SR锁存器的置0信号和置1信号必然发生在输入信号的不同电平。
因此,输出电压由高电平变为低电平和由低电平变为高电平所对应的输入信号值也不同,利用这一特性,将它的两个输入端TH和TR相连作为总输入端便可得到施密特触器,如图5所示。
施密特触发器经常用于电子开关、监控告警、脉冲整形等。
2.3 无稳态工作模式无稳态工作模式是指电路没有固定的稳定状态,555时基电路处于置位与复位反复交替的状态,即输出端交替出现高电平与低电平,输送出波形为矩形波。
由于矩形波的高次谐波十分丰富,所以无稳态工作模式又称为自激多谐振荡器。
可分为直接反馈型、简接反馈型多谐振荡器和无稳型压控振荡器。
2.3.1 直接反馈型多谐振荡器555时基电路可以组成施密特触发器,利用施密特触发器的回差特性,在电路的两个输入端与地之间接入充放电电容C并在输出与输入端之间接入反馈电阻Rf,就组成了一个直接反馈式多谐振荡器,如图6(a)所示。
接通电源,电路在每次翻转后的充放电过程就是它的暂稳态时间,两个暂稳态时间分别为电容的充电时间T1和放电时间T2。
t1=t2=0.69RC振荡周期T=T1+T2振荡频率f=1/T,电路占空比为50%。
改变R、C的值则可改变充放电时间,即改变电路的振荡频率f。
电路中充、放电电阻R的取值一般应不小于10K Ω,如取值过小,那么充、放电电流过大,会使输出电压下降过多,重负载时尤其如此。
2.3.2 间接反馈型多谐振荡器直接反馈式多谐振荡器由于通过输出端向电容C充电,输出受负载因素的影响,会造成振荡频率的不稳定,所以常采用间接反馈式多谐振荡器,电路如图6(b)所示。
电路的工作过程不变,但它的工作性能得到很大改善。
该电路充电时经R1和R2两只电阻,而放电时只经R2一只电阻,两个暂稳态时间不相等,T1=0.69(R1+R2)C,T2=0.69R2C,振荡周期T=T1+T2=0.69(R1+2R2)C,振荡频率f=1/T。
如果将电路进行改进,接入二极管D1和D2,电路如图6(c)所示,电容的充电电流和放电电流流经不同的路径,充电电流只流经Rl,放电电流只流经R2,因此电容C的充放电时间分别为T1=0.69R1C,T2=O.69R2C振荡周期T=T1+T2=0.69(R1+R2)C,振荡频率f=l/T。
若取R1=R2,占空比为50%。
多谐振荡器在脉冲输出、音响告警、家电控制、电子玩具、检测仪器、电源变换、定时器等方面有着广泛的应用。
2.3.3 无稳型压控振荡器(VCO)如果间接反馈型多谐振荡器的控制电压输入端不悬空,则构成无稳态压控振荡器,电路如图7所示。
图(a)电路电容C的充、放电时间分别为,振荡周期T=T1+T2,振荡频率f=1/T。
当输入控制电压VI升高时频率f将会降低。
图(b)电路是电压一频率转换电路(VFC),由运算放大器和555定时器构成,改变负载电阻RL两端的电压降,就可改变555多谐振荡器的频率。
若负载为RL,电流为IO,则其两端电压Vi=IORL该电压经差分放大器Al放大100倍,Al输出加到555的控制端(5脚)对其进行调制,这样,555输出(3脚)信号频率就与输入电压Vi成比例。
无稳型压控振荡器主要用于脉宽调制、电压频率变换以及A/D变换等。
2.4 定时工作模式定时工作模式实质上是单稳态工作模式的一种变形,其电路如图8所示,由于这种电路在应用电路中使用得较为广泛,所以可以作为一种基本工作模式。
定时工作模式主要用于定时或延时电路中,其稳态时VO=0,暂稳态Vo=1,输出脉冲的宽度tW等于暂稳态持续的时间,而暂稳态持续的时间取决于外接电阻R和电容C的大小。
图(a)是开机时产生高电平的定时电路,经延迟时间t后,时基电路输出端将保持输出低电平不变,如果要使3脚再次输出高电平,只需按一下按钮SB,电容C的存储电荷即通过SB泄放,2脚端受低电平触发,555置位,3脚输出高电平松开SB后定时即开始。
此时电源VDD就通过定时电阻R向C充电,使C两端的电压(555的阈值端6脚电平)不断升高,当升至2/3VCC时,时基电路复位,定时结束,3脚恢复输出低电平。
图(b)是开机时产生低电平的定时电路,经延迟时间t后,时基电路输出端将保持输出高电平不变,因为开机时,由于电容C两端电压不能跃变,所以555的TH端(6脚)为高电平,555复位,3脚输出低电平。
然后电源经R向C充电,使C两端电压不断升高,从而使555的触发端TR(2脚)电平不断下降,经延迟时间t后,2脚电平降至1/3VCC,时基电路置位,3脚则保持输出高电平不变。
如要再次输出一个延迟时间为t的低电平,只需按一下按钮SB即可。
3 555时基电路的应用1972年美思西格奈蒂克公司(Signetics)首次推出NE555双极性时基集成电路,原本旨在取代体积大、定时精度差的机械式定时器,但器件投放市场后,由于该集成电路成本低、使用方便、稳定性好,因此受到各界电子、电器设计与制作人员的欢迎,其应用范围远远超出了的设计者的初衷,其用途几乎涉及电子应用的各个领域。
自世界上第一块NE555集成电路诞生至今30多年以来,其市场一直经久不衰,直至今天世界各国集成电路生产厂商仍纷纷竞相仿制。
3.1 NE556时基电路构成电机控制电路NE556定时器构成的电机控制电路如图9所示,电路中NE556(1)构成无稳态多谐振荡器,NE556(2)构成单稳态多谐振荡器。