555计数器精典讲解解析

3
uo
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ui
0
ui
S
t
CT
uCT
2VCC /3
0
t
由以上过程可以看出 : 按钮每按动一次 , uo 便输 出一个正脉冲,其宽度 TW =1.1 RT CT 决定 。
P494 式(10.5.1)
uo
0
t
TW
R D TH TR
RT
7 6 2 CT 1 5 4 8 3
VCC
uo
D1
白 红
ui
S
D2
J J
~
8 3 5
uC
TH 6 TR 2 1 C
uo
t
uo
0
t
输出波形
VCC R1 R2
D
7
4
8 3 5
uC
TH 6 TR 2 1 C
uo
在 uC 没有充电到 2VCC /3 之前, uo 保持 1 不变。
uC
2VCC /3 VCC /3
0
t
设电容C 原先未充电, 故 TH = TR < VCC /3 , 此时 uo = 1 , 555内的晶体管 T 截止 , 电源通过 R1 和 R2 对 电容 C 充电。
一个 RS 触发器; 一个反相器和一个晶体 管T等。具体的 结构见后图。
P490
uo
管脚图 电 放 阈 电控 源 电 值 压制
VCC D TH CO
8 1 7 6 5 4
电源电压范围: 4.5V ~ 18V
555
2
3
GND TR
Uo
RD
地 触 输 复 发 出 位
三个电阻构 成的分压器给 两个比较器提 供基准电压: A1 的为 2VCC / 3 , A2 的为 VCC / 3 。
依前分析可知：此时 uo = 0 , 555内的晶体管 T导通 , 电容 CT 被短 路, TH < 2VCC /3 、TR >
VCC /3 。Uo保持0状态。
uo = 0 , 555内的管T导 通 , 电容 CT 被短路。 ui
0
t
uCT
2VCC /3
若S打开 , 则 ui = 1 ; 若S合上 , 则 ui = 0 。
晶体管
T
RD 阈值端
TH
触发端
TR
uo
0 1
1 大于 2VCC /3 大于 VCC /3 1 小于 2VCC /3 小于 VCC /3 1 0
导通 截止 保持 导通
小于 2VCC /3 大于 VCC /3 保持


0
如果仅按下按钮 S2 , TH > 2VCC / 3 , 未按 S1 , 当然TR > VCC / 3 , 这时 uo = 0 , 电机停止运行。 如果松开 S2 , 电机仍 不转动 。
uo
0
t
VCC R1 R2
D
7
4
8 3 5
uC
TH 6 TR 2 1 C
S1
555
2
1 5
uo
微电机
M
C
仅按下起动按钮 S1 , 则 TR < VCC / 3 ; 未按 S2 , 当然 TH < 2VCC / 3 , 故 uo =1 , 电机转动 。 即使放开 S1 , TR > VCC / 3 , TH < 2VCC / 3 , uo 保持为 1 , 电机继续转动 。
VCC
3
uo
ui
0
ui
S
t
CT
uCT
2VCC /3
0
一旦 uCT > 2VCC /3 , 且按钮已 松开， TR > VCC /3 , 则uo = 0 ; 555内 的晶体管T也由截止变成 导通 , 电容CT 迅速放电而 变成 0V。
t
uo
0
t
R D TH TR
RT
7 6 2 1 5 4 8
VCC
0
t
uo
0
t
ui
0
t
uCT
2VCC /3 S按下时, TR < VCC /3,已有
0
t
TH < 2VCC /3 , 故 uo = 1 。 此时555 内的晶体管 T 截 止 , CT 将充电。只要 uCT 未充至 2VCC /3 , uo=1 的状 态不会改变。
uo
0
t
R D TH TR
RT
7 6 2 1 5 4 8
晶体管T uo 0 1 0 导通 1 0 1 截止 1 保持 保持 保持
Q
综合以上的 分析结果,便可得 到555的功能表:
阈值端
TH
RD
1 1 1 0
触发端
TR
uo
0 1
晶体管
T
大于 2VCC / 3 大于 VCC / 3 小于 2VCC / 3 小于 VCC / 3
导通
截止
保持 导通
小于 2VCC / 3 大于 VCC / 3 保持
10.5.2 用555构成施密特触发器
VCC TH 4
6
2
8
3 5
C
TR
555
1
uO
ui
0.01 F
回差电压=？
*
用555构成施密特触发器
VCC TH 6 2
ui
2VCC / 3
VCC / 3 0
4
8 3 5
C
TR
555
1
uO
t uo
ui
0.01 F
0
t
10.5.3 用555构成单稳态触发器 P493 洗相曝光定时器
阈值端 阈值端 触发端
TH
比较的结果
触发端
TR 0
大于 2VCC / 3 大于 VCC / 3 1 小于 2VCC / 3 小于 VCC / 3 小于 2VCC / 3 大于 VCC / 3
0 1
1 1
附录:
RS 触发器功能表
Q 1 0 0 Q 1
0
1 0
1
1
1
0
保持 保持 0 禁止 禁止
1 0 1
按钮 S 未按
uo
0 1
J的线圈 J 的结点 红灯 白灯
不通电 通电 不动作 闭合
亮
灭
灭
亮
按一次
白灯亮的时间即为曝光时间 TW
TW = 1.1 RT C
T
6.5.4多谐振荡器: 简易电子琴电路
首先说明如何用555 定时器构成多谐振荡器:
VCC R1 R2 D 7
uC
2VCC /3 VCC /3
0
4


0
简单应用举例
555定时器应用范围非常广泛，可以做单稳、双 稳、多谐震荡器、施密特触发器等。下面举例说明： 双稳态触发器: 微电机起动停车控制电路。
VCC
S2
4
R
TH R TR S1
6
8
555
2 1 5
3
uo
微电机
M
C
S1 : 起动按钮 S2 : 停车按钮
VCC
S2 R TH
4 6
8 3
R TR
数字电子技术部分
湖南工程大学电气系
李 立 制作
§6.5 555定时器的原理和应用 555定时器:模拟电路和数字电路集成于 一体的电子器件。
它使用方便、带负载能力较强, 目前得到 了非常广泛的应用。 6.5.1 555定时器的工作原理 555定时器的内部电路包括： 一个由三个相等电阻组成的分压器;
两个电压比较器: A1、A2 ;
ui
0
t
uCT
2VCC /3
0
t
uo
若S打开 , 则 ui = 1 ; 若S合上 , 则 ui = 0 。
0
t
TW
接通电源后，设按 钮 S 处于打开状态, 电容已充电至稳态。 则： TR > V /3
CC
TH > 2VCC /3 。
若S打开 , 则 ui = 1 ; 若S合上 , 则 ui = 0 。