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555定時計數器的電路設計原理圖

科技 更新时间:2024-12-04 19:20:36

555定時器電路,隻要外部配接少數幾個阻容元件便可組成施密特觸發器、單穩态觸發器、多諧振蕩器等電路。555定時器的電源電壓範圍寬,雙極型555定時器為5~16V,CMOS555定時器為3~18V。可以提供與TTL及CMOS數字電路兼容的接口電平。555定時器還可輸出一定的功率,可驅動微電機、指示燈、揚聲器等。它在脈沖波形的産生與變換、儀器與儀表、測量與控制、家用電氣與電子玩具等領域都有着廣泛的應用。

TTL單定時器型号的最後3位數字為555,雙定時器的為556;CMOS單定時器的最後4位數為7555,雙定時器的為7556。它們的邏輯功能和外部引線排列完全相同。

1、555定時器的組成與功能

如圖所示為雙極型5G555定時器的邏輯圖。兩個電壓比較器C1和C2的基準電壓由UCC經3個5kΩ電阻分壓後提供,因此,C1的基準電壓UR1為,C2的基準電壓UR2為;G1和G2組成基本RS觸發器;V為集電極開路的放電管,在uO=0時導通;G3為輸出緩沖級。

555定時計數器的電路設計原理圖(集成555定時器電路及其應用)1

如圖所示,555定時器為8腳DIP封裝。1腳接地;2腳為觸發輸入端;3腳為輸出端;4腳為異步置0端,=0時輸出uO=0,工作時一般接電源;5腳為控制電壓輸入端UCO,可以改變阈值電壓;6腳TH為阈值輸入端;7腳為放電端,uO=0時,與1腳接通;8腳接電源UCC。

2、555定時器的應用

555定時器功能表

555定時器功能表

555定時計數器的電路設計原理圖(集成555定時器電路及其應用)2

(1)555定時器組成施密特觸發器

555定時計數器的電路設計原理圖(集成555定時器電路及其應用)3

如圖所示,555定時器的6腳和2腳直接連在一起,作為觸發信号輸入端。

(2)555定時器組成的單穩态觸發器

555定時計數器的電路設計原理圖(集成555定時器電路及其應用)4

(3)555定時器組成的多諧振蕩器

555定時計數器的電路設計原理圖(集成555定時器電路及其應用)5

如圖所示,555定時器外接定時元件R1、R2和C;其6腳TH端和2腳端并接,接在R2和C之間;放電端7腳接在R1和R2之間。與單穩态觸發器不同的僅僅是外接了定時元件,靠電容C的充放電産生輸入信号,使兩個暫穩态交替轉換,産生自激振蕩。

假設當電源接通後電路處于某一暫穩态,電容C上電壓初始值為0,555輸出高電平,即uO=1;此時V截止,電源UCC通過R1和R2給電容C充電。随着充電,UC逐漸升高,在UC未高到之前,輸出一直保持高電平不變,uO=1就是第一個暫穩态。

當電容C上的電壓UC大于2/3UCC時,輸出由高電平翻轉到低電平,即uO=0;此時,V飽和導通,電容C通過R2放電。随着放電,UC逐漸下降,在UC未低到1/3UCC之前,輸出電壓一直保持低電平不變,uO=0就是第二個暫穩态。

當UC下降到1/3UCC以下時,555的輸出又跳變為高電平,電路翻回第一個暫穩态。接着,V截止,電容C再次充電,重複以上過程,電路便輸出周期性的矩形脈沖。

矩形脈沖的周期取決于充電時間常數(R1 R2)C和放電時間常數R2C。(R1 R2)C決定矩形脈沖的高電平時間,即脈沖寬度tW1;R2C決定矩形脈沖的低電平時間,即脈沖間隔tW2,若兩者相等,就是方波。因此,矩形脈沖周期的估算公式為

T=tW1 tW2=0.7(R1 2R2)

(4)占空比可調的多諧振蕩器

555定時計數器的電路設計原理圖(集成555定時器電路及其應用)6

如圖6-126所示為555定時器組成的脈沖占空比可調的多諧振蕩器。與圖6-124不同的是通過RP可調節C的充放電時間常數,同時用二極管V1、V2将充放電回路隔開。電容C充電經R1和RP的上半部RP1,放電經R2和RP的下半部RP2。電路輸出脈沖的占空比為

555定時計數器的電路設計原理圖(集成555定時器電路及其應用)7

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