>
首 页文章中心单片机论坛电脑援救中心杀毒软件下载电子元件速查集成电路速查客户留言下载中心商品展示频道繁體中文
设为首页
加入收藏
联系我们
您当前的位置:中国单片机网 -> 硬件与电路 -> 文章内容 退出登录 用户管理
栏目导航
· 经典软件 · 单片机讲座
· 电源技术 · 称重技术
· 硬件与电路 · 资料下载
· 淘宝商品 · 轻松一刻
· 金华电大资讯 · 胡老师招生
· l
热门文章
· [图文] 本站承接单片..
· 金华广播电视大学(金..
· 关于金华广播电视大..
· 关于金华广播电视大..
· [组图] 三极管s8050管..
· [组图] 9014三极管管..
· [组图] 三极管9012引..
· [组图] 中央广播电视..
· [组图] 三极管9013管..
· [组图] 万用表的使用..
相关文章
· 1559
· 1558
· 1557
· 1556
· 1555
· 1554
· 1553
· 1552
· 1551
· 1550
555时基集成电路(555定时器芯片)专题1--简介与工作原理
作者:中国单片机网  来源:www.chinadpj.com  发布时间:2010-11-30 15:35:24  发布人:admin

减小字体 增大字体

 

555时基集成电路(555定时器芯片)专题1--简介与工作原理

555 定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。一般用双极性工艺制作的称为 555,用 CMOS 工艺制作的称为 7555,除单定时器外,还有对应的双定时器 556/7556。555 定时器的电源电压范围宽,可在 4.5V~16V 工作,7555 可在 3~18V 工作,输出驱动电流约为 200mA,因而其输出可与 TTL、CMOS 或者模拟电路电平兼容。
简介
555 定时器成本低,性能可靠,只需要外接几个电阻、电容,就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。555 定时器的内部电路框图和外引脚排列图分别如图1 所示。它内部包括两个电压比较器,三个等值串联电阻,一个 RS 触发器,一个放电管 T 及功率输出级。它提供两个基准电压VCC /3 和 2VCC /3 。
它的各个引脚功能如下:(点击图可放大)
        1脚:GND(或Vss)外接电源负端VSS或接地,一般情况下接地。
        8脚:VCC(或VDD)外接电源VCC,双极型时基电路VCC的范围是4.5~16V,CMOS型时基电路VCC的范围为3~18V。一般用5V。
        3脚:OUT(或Vo)输出端。
        2脚:TR低触发端。
        6脚:TH高触发端。
        4脚:R是直接清零端。当R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:CO(或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的基准电压,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:D放电端。该端与放电管集电极相连,用做定时器时电容的放电。电阻分压器由三个5kΩ的等值电阻串联而成。电阻分压器为比较器C1、C2提供参考电压,比较器C1的参考电压为2/3Vcc,加在同相输入端,比较器C2的参考电压为1/3Vcc,加在反相输入端。比较器由两个结构相同的集成运放C1、C2组成。高电平触发信号加在C1的反相输入端,与同相输入端的参考电压比较后,其结果作为基本RS触发器R端的输入信号;低电平触发信号加在C2的同相输入端,与反相输入端的参考电压比较后,其结果作为基本RS触发器S端的输入信号。基本RS触发器的输出状态受比较器C1、C2的输出端控制。
       
555 定时器的功能主要由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控制 RS 触发器和放电管的状态。在电源与地之间加上电压,当 5 脚悬空时,则电压比较器 C1 的同相输入端的电压为 2VCC /3,C2 的反相输入端的电压为VCC /3。若触发输入端 TR 的电压小于VCC /3,则比较器 C2 的输出为 0,可使 RS 触发器置 1,使输出端 OUT=1。如果阈值输入端 TH 的电压大于 2VCC/3,同时 TR 端的电压大于VCC /3,则 C1 的输出为 0,C2 的输出为 1,可将 RS 触发器置 0,使输出为 0 电平。
555定时器功能如表1所示。
表1 555定时器功能表
输     入
输    出
复位
u11
u12
输出u0
晶体管T
0
×
×
0
导通
1
>
>
0
导通
1
<
<
1
截止
1
<
>
保持
保持
 
  词名:555 timer
  中文解释:555定时器
  缩写:
  来历:555 timer
 
发展
概述 是美国Signetics公司1972年研制的用于取代机械式定时器的中规模集成电路,因输入端设计有三个5kΩ的电阻而得名。此电路后来竟风靡世界。目前,流行的产品主要有4个:BJT两个:555,556(含有两个555);CMOS两个:7555,7556(含有两个7555)。
  555定时器可以说是模拟电路与数字电路结合的典范。
  两个比较器 C1和 C2各有一个输入端连接到三个电阻R组成的分压器上,比较器的输出接到RS触发器上。此外还有输出级和放电管。输出级的驱动电流可达200mA。
  比较器C1和C2的参考电压分别为UA和UB,根据C1和C2的另一个输入端——触发输入和阈值输入,可判断出RS触发器的输出状态。当复位端为低电平时,RS触发器被强制复位。若无需复位操作,复位端应接高电平。
应用
555的应用:
  (1)构成施密特触发器,用于TTL系统的接口,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;
  如右图2,
 
  振荡周期: T=0.7(R1+2R2)C
  (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种方式中的1种或多种组合起来可以组成各种实用的电子电路,如定时器、分频器、脉冲信号发生器、元件参数和电路检测电路、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。
 
实例
单稳态电路
前面介绍的双稳态触发器具有两个稳态的输出状态,且两个状态始终相反。而单稳态触发器只有一个稳态状态。在未加触发信号之前,触发器处于稳定状态,经触发后,触发器由稳定状态翻转为暂稳状态,暂稳状态保持一段时间后,又会自动翻转回原来的稳定状态。单稳态触发器一般用于延时和脉冲整形电路。
单稳态触发器电路的构成形式很多。图3(a)所示为用555定时器构成的单稳态触发器,R、C为外接元件,触发脉冲u1由2端输入。5端不用时一般通过0.01uF电容接地,以防干扰。下面对照图3(b)进行分析。
  
   图3 单稳态触发器
 
(1)       稳态
接通电源后,经R给电容C充电,当uc上升到大于时,基本RS触发器复位,输出u0=0。同时,晶体管T导通,使电容C放电。此后uc<,若不加触发信号,即u1>,则u0保持0状态。电路将一直处于这一稳定状态。
(2)       暂稳态
在t=t1瞬间,2端输入一个负脉冲,即u1<,基本RS触发器置1,输出为高电平,并使晶体管T截止,电路进入暂稳态。此后,电源又经R向C充电,充电时间常数=RC,电容的电压 按指数规律上升。
    在t=t2时刻,触发负脉冲消失(u1>),若uc<,则=1,=1,基本RS触发器保持原状态,u0仍为高电平。
    在t=t3时刻,当uc上升略高于时,=0,=1,基本RS触发器复位,输出u0=0,回到初始稳态。同时,晶体管T导通,电容C通过T迅速放电直至uc为0。这时=1,=1,电路为下次翻转做好了准备。
    输出脉冲宽度tp为暂稳态的持续时间,即电容C的电压从0充至所需的时间。由=(1-)得
                      (9-4)
    由上式可知:
    ① 改变R、C的值,可改变输出脉冲宽度,从而可以用于定时控制。
    ② 在R、C的值一定时,输出脉冲的幅度和宽度是一定的,利用这一特性可对边沿不陡、幅度不齐的波形进行整形。
多谐振荡器
多谐振荡器又称为无稳态触发器,它没有稳定的输出状态,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。

图4所示是由555定时器构成的多谐振荡器。R1、R2和C是外接元件。
刚接通电源时,uc=0,u0=1。当uc升至后,比较器C1输出低电平(=0),基本RS触发器置0,定时器输出u0由1变为0。同时,三极管T导通,电容通过R2放电,uc下降。在 <uc<期间,u0保持低电平状态。在uc下降至以后,比较器C2输出低电平(=0 ),使触发器置1,输出u0由0变为1。同时三极管T截止,于是电容C再次被充电。如此不断重复上述过程,多谐振荡器的输出端就可得到一串矩形波。工作波形如图4(b)所示。
振荡周期等于两个暂稳态的持续时间。第一个暂稳态时间tp1为电容C的电压uc充电至所需时间
                                                                          (9-5)
    第二个暂稳态时间tp2为电容C的电压从放电至所需时间
                                                                   。
 
[] [返回上一页] [打 印] [收 藏]
上一篇文章:IC封装方式介绍
∷相关文章评论∷    (评论内容只代表网友观点,与本站立场无关!) [更多评论…]
  评论人:xnawueetfo   打分:85 分  发表时间:2018-11-16 4:14:10
· AmBdVs<ahref="http://jukodzizbidk.com/">jukodzizbidk</a>,[ur...
  评论人:zkgmvxm   打分:85 分  发表时间:2018-11-16 2:24:48
· zlKVKX<ahref="http://xnvmlsxunfzh.com/">xnvmlsxunfzh</a>,[ur...
  评论人:zprfjchjcg   打分:85 分  发表时间:2018-11-5 20:57:15
· JhdfAM<ahref="http://qxmwbiulbzly.com/">qxmwbiulbzly</a>,[ur...
  评论人:xekiga   打分:85 分  发表时间:2018-11-5 19:03:21
· 8EVo3h<ahref="http://xlqzuosboxxt.com/">xlqzuosboxxt</a>,[ur...
  评论人:mrxsnjtz   打分:85 分  发表时间:2018-11-5 17:11:33
· 9ODr9h<ahref="http://xsfcozmbzvui.com/">xsfcozmbzvui</a>,[ur...
关于本站 - 网站帮助 - 广告合作 - 下载声明 - 友情连接 - 网站地图 - 管理登录
Copyright © 2002-2009 www.chinadpj.com. All Rights Reserved. 浙ICP备06040125号
Powered by:NewAsp SiteManageSystem Version 2.1 SP1 1030