555集成定时器

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(2)国产双极型定时器 )国产双极型定时器CB555时基电路 时基电路
强制复位
控制电压 复位触发 置位触发 输出端
放电端
置位- 置位-复位触发器 图6.2.4 CB555时基电路的等效功能电路图 时基电路的等效功能电路图
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表6.2.2 CB555引出端真值表 引出端真值表

R
D
入 VI2 x >1/3VCC >1/3VCC <1/3VCC <1/3VCC
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• • • • • • •
④CMOS型555在传输过渡时间里产生的尖 型 在传输过渡时间里产生的尖 峰电流小,仅为2~3mA;而双极型 峰电流小,仅为 ;而双极型555的尖峰电 的尖峰电 流高达300~400mA。 流高达 。 ⑤CMOS型555的输人阻抗比双极型的要高 型 的输人阻抗比双极型的要高 出几个数量级,高达10 出几个数量级,高达 10 。 的驱动能力差, ⑥CMOS型555的驱动能力差,输出电流仅 型 的驱动能力差 为1~3mA,而双极型的输出驱动电流可达 ,而双极型的输出驱动电流可达200mA. 一般说来,在要求定时长、功耗小、 一般说来,在要求定时长、功耗小、负载轻的 场合宜选用CMOS型555;而在负载重、要求驱动 场合宜选用 型 ;而在负载重、 电流大、电压高的场合,宜选用双极型的555。 电流大、电压高的场合,宜选用双极型的 。
2/3VCC 1/3VCC
Q
图6.2.3 CA555时基电路的等效功能电路图 时基电路的等效功能电路图
8
表1 CA555引出端真值表 引出端真值表
引脚
电平 电平 电平 电平
2( )
*
S
6(R)
* *
4(
)
3(V0)
低电平 高电平 保持电平 低电平
7(Q)
低电平 悬空状态 保持 低电平
功能
强制 复位 置位 保持 复位
2
555时基电路之所以得到这样广泛的应用,在于它具 时基电路之所以得到这样广泛的应用, 时基电路之所以得到这样广泛的应用 有如下几个特点: 有如下几个特点: ①555在电路结构上是由模拟电路和数字 在电路结构上是由模拟电路和数字 电路组合而成, 电路组合而成,它将模拟功能与逻辑功能兼容为一 能够产生精确的时间延迟和振荡 时间延迟和振荡。 体,能够产生精确的时间延迟和振荡。它拓宽了模 拟集成的应用范围。 拟集成的应用范围。 该电路采用单电源。双极型555的电压 ②该电路采用单电源。双极型 的电压 范围为4.5V~15V;而CMOS型的电源适应范围更宽, 型的电源适应范围更宽, 范围为 ; 型的电源适应范围更宽 为2V~18V。这样,它就可以和模拟运算放大器和 。这样, TTL或CMOS数字电路共用一个电源。 数字电路共用一个电源。 或 数字电路共用一个电源
• •
6
2/3VCC
1/3VCC
双稳态触发器
TH
TR
Imax>50mA
推挽式功率输出 图6.2.2 CA555时基电路的内部等效电路图 时基电路的内部等效电路图 IO=200mA
7

555电路可简化为下图6.2.3所示的等效功能电路。显然 555电路内含两个比较器A1和A2、一个触发器、一个驱动 器和一个放电晶体管。 置位- 置位-复位触发器
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Hale Waihona Puke Baidu •
④电源电压变化对振荡频率和定时精度的 • 影响小。对定时精度的影响仅 影响小。对定时精度的影响仅0.05%/V,且温 % , 度稳定性好,温度漂移不高于50ppm/oC。 度稳定性好,温度漂移不高于 。
• 双极型555与CMOS型555的差异: 的差异: 双极型 与 型 的差异 • ①CMOS型555的功耗仅为双极型的几十分 型 的功耗仅为双极型的几十分 • 之一,静态电流仅为300µA左右,为微功耗电 之一,静态电流仅为 左右, 左右 路. • 的电源电压可低至2~3V; ②CMOS型555的电源电压可低至 型 的电源电压可低至 ; • 各输入功能端电流均为 各输入功能端电流均为pA(微微安 量级。 微微安)量级 微微安 量级。 • ③CMOS型555的输出脉冲的上升沿和下降 型 的输出脉冲的上升沿和下降 • 沿比双极型的要陡,转换时间短。 沿比双极型的要陡,转换时间短。
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其中M为触摸金属片(或导线)。无触发脉冲输入时,555的输出 的输出V 其中M为触摸金属片(或导线)。无触发脉冲输入时,555的输出Vo为“0”, )。无触发脉冲输入时 发光二极管D不亮。当用手触摸金属片M 相当于②端输入一负脉冲,555的 发光二极管D不亮。当用手触摸金属片M时,相当于②端输入一负脉冲,555的 内部比较器A 翻转,使输出V 变为高电平“ 发光二极管亮, 内部比较器A2翻转,使输出Vo变为高电平“1”,发光二极管亮,直至电容 上的电压充到V 为止。发光二极管亮的时间T 1.1RC= RC=1.1s。 C上的电压充到VC=2VCC/3为止。发光二极管亮的时间TW=1.1RC=1.1s。 用于触摸报警、触摸报时、触摸控制等。 用于触摸报警、触摸报时、触摸控制等。电路输出信号的高低电平与数字逻 辑电平兼容。图中,C 为高频滤波电容,以保持2VCC/3的基准电压稳定, ,C1 辑电平兼容。图中,C1为高频滤波电容,以保持2VCC/3的基准电压稳定, 一般取0 01µF。C2用来滤除电源电流跳变引入的高频干扰, 一般取0.01µF。C2用来滤除电源电流跳变引入的高频干扰,一般取 0.01µF~0.1µF 01µF~0
# 双极型和CMOS型555定时器的功能和外部引脚的 排列完全相同。
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(2)常见封装形式 )
图6.2.1 555和556时基电路的封装示意图 和 时基电路的封装示意图
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时基电路的结构、 一、双极型555时基电路的结构、功能与工作 双极型 时基电路的结构 原理 (1)美国无线电公司生产的 )美国无线电公司生产的CA555时基电路 时基电路 下图是美国无线电公司生产的CA555时基电 下图是美国无线电公司生产的 时基电 路的内部等效电路图。 路的内部等效电路图。
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一、用555 555定时器接成的单稳态触发器 555
1.电路结构 1.电路结构
R
0.01µ 0.01µF
VCC
8 4
5k
5 6
+C
vC1
G1
Q'
3
-
1
5k vI
触发信号的 输入端 2
+C2
-
vC2
G2
Q
vO
G3 G4
vC
C
TD 7
5k
1
没有触发信号时v 处于高电平,稳态时v 没有触发信号时vI处于高电平,稳态时vc1=vc2=1、 =1、 Q=0,vo=0。 =0, =0。
<0.3V MR >1.4V >1.4V >1.4V
≤1/3Vcc
>1/3Vcc <2/3Vcc >1/3Vcc ≥2/3Vcc
由表6.2.1可看出,S 、R、 的输入不一定是逻 可看出, 由表 可看出 、 MR 辑电平,可以是模拟电平,因此,该集成电路兼有 辑电平,可以是模拟电平,因此,该集成电路兼有 模拟和数字电路的特色。 模拟和数字电路的特色。
555定时器及其应用 555定时器及其应用
概述 555定时器的电路工作原理与结构、 555定时器的电路工作原理与结构、功 定时器的电路工作原理与结构 能 由555电路组成的单稳态触发器 555电路组成的单稳态触发器 由555电路组成的多谐振荡器 555电路组成的多谐振荡器 由555电路组成的施密特触发器 555电路组成的施密特触发器 555电路应用举例 555电路应用举例
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设输入信号vi为一列脉冲串,第一个负脉冲触发2端后,输出v 设输入信号vi为一列脉冲串,第一个负脉冲触发2端后,输出v vi为一列脉冲串 变为高电平,电容C开始充电, 由于vC vC未达到 o变为高电平,电容C开始充电,如果 ,由于vC未达到 VCC/3,vo将一直保持为高电平,T截止 这段时间内, 将一直保持为高电平,T截止。 2VCC/3,vo将一直保持为高电平,T截止。这段时间内, 输入负脉冲不起作用。 vC达到 VCC/3 达到2 输出vo vo很快 输入负脉冲不起作用。当vC达到2VCC/3时,输出vo很快 变为低电平,下一个负脉冲来到,输出又上跳为高电平,电容C 变为低电平,下一个负脉冲来到,输出又上跳为高电平,电容C又 开始充电,如此周而复始。输出脉冲的延迟时间为: 开始充电,如此周而复始。输出脉冲的延迟时间为: 输出脉冲的周期为 分频系数N主要由延迟时间tp决定,由于RC tp决定 RC时间常数可以取得 分频系数N主要由延迟时间tp决定,由于RC时间常数可以取得 很大,故可获得很大的分频系数。 很大,
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vI
2.工作原理 2.工作原理
R
0.01µ 0.01µF
VCC
8 4
5k
5 6
O
vC 2/ 3VCC
O
t vI t vC tw t
C
+C
vC1
G1
Q'
3
-
1
5k
2 TD 7
+C2
-
vO
O
vC2
G2
Q
vO
G3 G4
5k
1
tw = R ln3=1.1RC C 通常t 的范围为几微秒到几分钟。但随着t 通常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也将下降。 增加它的精度和稳定度也将下降。
1
555时基电路的特点和封装 555时基电路的特点和封装
• 555时基电路大量应用于电子控制、电子检 时基电路大量应用于电子控制、 时基电路大量应用于电子控制 仪器仪表、家用电器、音响报警、 测、仪器仪表、家用电器、音响报警、电 子玩具等诸多方面 等诸多方面。 子玩具等诸多方面。 • 还可用作振荡器、脉冲发生器、 还可用作振荡器、脉冲发生器、延时发 生器、定时器、方波发生器、 生器、定时器、方波发生器、单稳态触发 振荡器、双稳态多谐振荡器、 振荡器、双稳态多谐振荡器、自由多谐振 荡器、锯齿波发生器、脉宽调制器、 荡器、锯齿波发生器、脉宽调制器、脉位 调制器等等。 调制器等等。
输 VO 低 低 不变 高 高
出 TD状态 导通 导通 不变 截止 截止
VI1 x >2/3VCC < 2/3VCC < 2/3VCC >2/3VCC
0 1 1 1 1
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CMOS型555时基电路在大多数应用场合, 型 时基电路在大多数应用场合, 时基电路在大多数应用场合 都可以直接代换标准的双极型的555。它与所有 都可以直接代换标准的双极型的 。 CMOS型电路一样,具有输入阻抗高、功 型电路一样, 输入阻抗高、 型电路一样 等一系列优点, 耗极小、 耗极小、电源适应范围宽等一系列优点, 特别适用于低功耗、长延时等场合。 特别适用于低功耗、长延时等场合。但它的输 出驱动能力较低(最大负载电流<4mA),不能 ),不能 出驱动能力较低(最大负载电流 ), 直接驱动要求较大的电流的电感性负载。 直接驱动要求较大的电流的电感性负载。
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vI
触发脉冲的宽度要小于 tw V CC
8 4
R
O
0.01µ 0.01µF
5k
5 6
vC 2/ 3VCC
O
t vI t vC tw t
C
+C
vC1
G1
Q'
3
-
1
5k
2 TD 7
+C2
-
vO
O
vC2
G2
Q
vO
G3 G4
5k
1
触发负脉冲应在v 上升到2 触发负脉冲应在vC上升到2/ 3VCC之前回到高电平。 之前回到高电平。
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双极型555和CMOS型555的性能比较 双极型555和CMOS型555的性能比较 555

• • • • • • • 双极型555和CMOS型555的共同点: 和 的共同点: 双极型 型 的共同点 二者的功能大体相同, ①二者的功能大体相同,外形和管脚排列 一致,在大多数应用场合可直接替换。 一致,在大多数应用场合可直接替换。 均使用单一电源,适应电压范围大, ②均使用单一电源,适应电压范围大,可 与TTL、HTL、CMOS型数字逻辑电路等共用电 、 、 型数字逻辑电路等共用电 源。 的输出为全电源电平, ③555的输出为全电源电平,可与 的输出为全电源电平 可与TTL、 、 HTL、CMOS型等电路直接接口。 型等电路直接接口。 、 型等电路直接接口
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3
③ 555可独立构成一个定时电路,且定时精度高,所 以常被称为555定时器。 • ④ 555的最大输出电流可达200mA(双极型), 带负 载能力强。可直接驱动小电机、喇叭、继电器等负载。 •
二、 555时基电路的封装和命名 时基电路的封装和命名
• • • • • • (1)命名规则: # # # # 所有双极型产品型号最后的3位数码都是555; 所有CMOS产品型号最后的4位数码都是7555; 所有双极型双定时器产品最后的3位数码都是556; 所有CMOS双定时器产品最后的4位数码都是7556;
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