555定时器工作原理及应用引脚图
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555定时器
555芯片引脚图及引脚描述
555得8脚就是集成电路工作电压输入端,电压为5~18V,以UCC表示;从分压器上瞧出,上比较器A1得5脚接在R1与R2之间,所以5脚得电压固定在2UCC/3上;下比较器A2接在R2与R3之间,A2得同相输入端电位被固定在UCC/3上。
1脚为地.2脚为触发输入端;3脚为输出端,输出得电平状态受触发器控制,而触发器受上比较器6脚与下比较器2脚得控制.
当触发器接受上比较器A1从R脚输入得高电平时,触发器被置于复位状态,3脚输出低电平;
2脚与6脚就是互补得,2脚只对低电平起作用,高电平对它不起作用,即电压小于1Ucc/3,此时3脚输出高电平。6脚为阈值端,只对高电平起作用,低电平对它不起作用,即输入电压大于2Ucc/3,称高触发端,3脚输出低电平,但有一个先决条件,即2脚电位必须大于1Uc c/3时才有效.3脚在高电位接近电源电压Ucc,输出电流最大可打200mA。
4脚就是复位端,当4脚电位小于0、4V时,不管2、6脚状态如何,输出端3脚都输出低电平。
5脚就是控制端。
7脚称放电端,与3脚输出同步,输出电平一致,但7脚并不输出电流,所以3脚称为实高(或低)、7脚称为虚高.
1概述
1、1 555定时器得简介
555定时器就是一种多用途得数字--模拟混合集成电路,利用它能极方便地构成施密特触发器、单稳态触发器与多谐振荡器。由于使用灵活、方便,所以555定时器在波形得产生与交换、测量与控制、家用电器、电子玩具等许多领域中都得到了广泛应用。自从signetics公司于1972年推出这种产品以后,国际上个主要得电子器件公司也都相继得生产了各自得555定时器产品。尽管产品型号繁多,但就是所有双极型产品型号最后得3位数码都就是555,所有CMOS产品型号最
后得4位数码都就是7555、而且,它们得功能与外部引脚排列完全相同。
1、2 555定时器得应用
(1)构成施密特触发器,用于TTL系统得接口,整形电路或脉冲鉴幅等; (2)构成多谐振荡器,组成信号产生电路;
(3)构成单稳态触发器,用于定时延时整形及一些定时开关中。
555应用电路采用这3种方式中得1种或多种组合起来可以组成各种实用得电子电路,如定时器、分频器、元件参数与电路检测电路、玩具游戏机电路、音响告警电路、电源交换电路、频率变换电路、自动控制电路等.
2555定时器得电路结构与工作原理
图 1
555 定时器得功能主要由两个比较器决定。两个比较器得输出电压控制RS 触发器与放电管得状态。在电源与地之间加上电压,当 5 脚悬空时,则电压比较器 C1 得同相输入端得电压为 2VCC /3,C2得反相输入端得电压为VCC 若触发输入端 TR 得电压小于VCC /3,则比较器C2 得输出
为 0,可使RS 触发器置 1,使输出端 OUT=1。如果阈值输入端 TH 得电压大于2VCC/3,同时 TR端得电压大于VCC /3,则 C1 得输出为0,C2
得输出为1,可将RS 触发器置0,使输出为0电平。
它得各个引脚功能如下:
1脚:外接电源负端VSS或接地,一般情况下接地。
8脚:外接电源VCC,双极型时基电路VCC得范围就是4、5 ~16V,C MOS型时基电路VCC得范围为3 ~ 18V。一般用5V。
3脚:输出端Vo
2脚:低触发端
6脚:TH高触发端
4脚:就是直接清零端。当此端接低电平,则时基电路不工作,此时不论TR、TH处于何电平,时基电路输出为“0”,该端不用时应接高电平。
5脚:VC为控制电压端。若此端外接电压,则可改变内部两个比较器得基准电压,当该端不用时,应将该端串入一只0、01μF电容接地,以防引入干扰. 7脚:放电端。该端与放电管集电极相连,用做定时器时电容得放电。
在1脚接地,5脚未外接电压,两个比较器A1、A2基准电压分别为得情况下,555时基电路得功能表如表1示。
表 1
清零端高触发端TH 低触发端Q 放电管T 功能
0 x x 0 导通直接清零
1 0 1 x保持上一状态保持上一状态
1 1 0x 保持上一状态保持上一状态
1 0
1 0
1
1
导通截止置1
清零
3、555定时器与触发器得联系3、1、555定时器构成单稳态触发器
图 2
上图为由555定时器与外接定时元件R、C构成得单稳态触发器。D为钳位二极管,稳态时555电路输入端处于电源电平,内部放电开关管T导通,输出端Vo输出低电平,当有一个外部负脉冲触发信号加到Vi端。并使2端电位瞬时低于1/3VCC,低电平比较器动作,单稳态电路即开始一个稳态过程,电容C开始充电,Vc按指数规律增长。当Vc充电到2/3VCC时,高电平比较器动作,比较器A1翻转,输出Vo从高电平返回低电平,放电开关管T重新导通,电容C上得电荷很快经放电开关管放电,暂态结束,恢复稳定,为下个触发脉冲得来到作好准备。波形图见图3。
图3 单稳态触发器波形图
暂稳态得持续时间Tw(即为延时时间)决定于外接元件R、C得大小。
Tw=1、1RC
通过改变R、C得大小,可使延时时间在几个微秒与几十分钟之间变化。当这种单稳态电路作为计时器时,可直接驱动小型继电器,并可采用复位端接地得方法来终止暂态,重新计时.此外需用一个续流二极管与继电器线圈并接,以
防继电器线圈反电势损坏内部功率管。
3、2 555定时器接成多谐振荡器
多谐振荡器又称为无稳态触发器,它没有稳定得输出状态,只有两个暂稳态。在电路处于某一暂稳态后,经过一段时间可以自行触发翻转到另一暂稳态.两个暂稳态自行相互转换而输出一系列矩形波。多谐振荡器可用作方波发生器。
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图 4 多谐振荡器与工作波形
接通电源后,假定就是高电平,则T截止,电容C充电。充电回路就是VCC—R1—R2— C—地,按指数规律上升,当上升到时(TH、端电平大于),输出翻转为低电平。就是低电平,T导通,C放电,放电回路为C—R2—T—地,按指数规律下降,当下降到时(TH、端电平小于),输出翻转为高电平,放电管T截止,电容再次充电,如此周而复始,产生振荡,经分析可得输出高电平时间T=(R1+R2)Cln2
输出低电平时间T=R2Cln2
振荡周期 T=(R1+2R2)Cln2
555电路要求R1 与R2 均应大于或等于1KΩ,但R1+R2应小于或等于3、3MΩ。
外部元件得稳定性决定了多谐振荡器得稳定性,555定时器配以少量得元件即可获得较高精度得振荡频率与具有较强得功率输出能力。因此这种形式得多谐振荡器应用很广。