一、功能概述
集成時基電路又稱為集成定時器或555電路,是一種數字、模拟混合型的中規模集成電路,應用十分廣泛。它是一種産生時間延遲和多種脈沖信号的電路,由于内部電壓标準使用了三個5K電阻,故取名555電路。
555定時器是一種模拟電路和數字電路相結合的中規模集成電路,使用靈活,邏輯功能強,内部的比較器靈敏度較高,而且采用差分電路形式,用其構成的多諧振蕩器的振蕩頻率受電源電壓和溫度的影響很小,可以很方便的組成各種自己所需的電路。
二、555定時器集成芯片引腳圖
三、555定時器集成芯片引腳功能
1腳:外接電源負端VSS或接地,一般情況下接地。
2腳:低觸發端TL,該腳電壓小于1/3 VCC時有效。
3腳:輸出端OUT。
4腳:直接清零端RST。當此端接低電平時,則時基電路不工作,此時不論TL、TH處于何電平,時基電路輸出為“0”,該端正常工作時應接高電平。
5腳:CO為控制電壓端。若此腳外接電壓,則可改變内部兩個比較器的基準電壓,當該腳不用時,應将該腳串入一隻0.01μF(103)瓷片電容接地,以防引入高頻幹擾。
6腳:高觸發端TH,該腳電壓大于2/3 VCC時有效。
7腳:放電端。該端與放電管T的集電極相連,用做定時器時電容的放電引腳。
8腳:外接電源VCC,雙極型時基電路VCC的範圍是4.5-16V,CMOS型時基電路VCC的範圍為3-18V,一般用5V。
四、555定時器集成芯片的内部結構
它内部包括兩個電壓比較器,三個5K等值串聯電阻,一個 RS 觸發器(由G1和G2構成),一個放電三極管T 及功率輸出級。它提供兩個基準電壓VR2(1/3 VCC) 和VR1(2/3 VCC),如下圖所示。
555 定時器的功能主要由兩個比較器決定。兩個比較器的輸出電壓控制RS 觸發器和放電管T的狀态。在電源與地之間加上電壓,且當5腳懸空時,則電壓比較器 C1 的同相輸入端的電壓為2/3VCC,C2反相輸入端的電壓為1/3VCC。若低觸發輸入端 TL的電壓小于1/3 VCC,則比較器C2的輸出為 0,可使 RS 觸發器置 1,使輸出端 OUT=1,即輸出高電平。如果高觸發端TH的電壓大于 2/3 VCC,同時 TR端的電壓大于1/3 VCC,則 C1 的輸出為 0,C2 的輸出為 1,可将 RS 觸發器置 0,使輸出端OUT=0,即輸出低電平。
綜上所述,在8腳接電源VCC,1腳接地,5腳未外接電壓,555時基電路的邏輯功能表如下:
隻有徹底理解了這個功能圖,才能靈活運用555集成芯片設計産品。
五、仿真測試
為了測試555定時器的功能,我們采用電子仿真軟件MultisimV11.0進行搭建仿真電路測試,如下圖所示。
當A點電位為0V時,555定時器低觸發端(2腳)有效,3腳輸出高電平,LED1被點亮。
調節電位器R3,可以改變A點的電位(0到5V可變)。
當A點的電位從0開始上升,一直到4V(2/3 VCC)時,555定時器高觸發端(6腳)有效,555定時器3腳才發生跳變輸出為0V,LED1被熄滅,如下圖所示。
當A點的電位繼續上升到5V,555定時器3腳輸出電平将保持不變。
如果讓A點的電位從5V開始下降,一直下降到2V時,555定時器低觸發端(2腳)有效,3腳輸出高電平,LED1被點亮。
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