555定時器的簡介
555定時器是一種多用途的數(shù)字——模擬混合集成電路,利用它能極方便地構(gòu)成施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器。由于使用靈活、方便,所以555定時器在波形的產(chǎn)生與交換、測量與控制、家用電器、電子玩具等許多領(lǐng)域中都得到了廣泛應用。自從signetics公司于1972年推出這種產(chǎn)品以后,國際上個主要的電子器件公司也都相繼的生產(chǎn)了各自的555定時器產(chǎn)品。盡管產(chǎn)品型號繁多,但是所有雙極型產(chǎn)品型號最后的3位數(shù)碼都是555,所有CMOS產(chǎn)品型號最后的4位數(shù)碼都是7555.而且,它們的功能和外部引腳排列完全相同。
555定時器的電路結(jié)構(gòu)與工作原理
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(fā)器和放電管的狀態(tài)。在電源與地之間加上電壓,當5腳懸空時,則電壓比較器C1的同相輸入端的電壓為2VCC/3,C2的反相輸入端的電壓為VCC若觸發(fā)輸入端TR的電壓小于VCC/3,則比較器C2的輸出為0,可使RS觸發(fā)器置1,使輸出端OUT=1。如果閾值輸入端TH的電壓大于2VCC/3,同時TR端的電壓大于VCC/3,則C1的輸出為0,C2的輸出為1,可將RS觸發(fā)器置0,使輸出為0電平。

圖1
它的各個引腳功能如下:
1腳:外接電源負端VSS或接地,一般情況下接地。
8腳:外接電源VCC,雙極型時基電路VCC的范圍是4.5~16V,CMOS型時基電路VCC的范圍為3~18V。一般用5V。
3腳:輸出端Vo
2腳:低觸發(fā)端
6腳:TH高觸發(fā)端
4腳:是直接清零端。當此端接低電平,則時基電路不工作,此時不論TR、TH處于何電平,時基電路輸出為“0”,該端不用時應接高電平。
5腳:VC為控制電壓端。若此端外接電壓,則可改變內(nèi)部兩個比較器的基準電壓,當該端不用時,應將該端串入一只0.01μF電容接地,以防引入干擾。
7腳:放電端。該端與放電管集電極相連,用做定時器時電容的放電。
在1腳接地,5腳未外接電壓,兩個比較器A1、A2基準電壓分別為的情況下,555時基電路的功能表如表1示。

表1
555電壓檢測電路
如圖所示,電壓檢測電路以555為核心,組成雙穩(wěn)態(tài)模式。平時,由于555的6腳(閾值電平端)通過R連接Voo,因此,3腳呈低電平。555的觸發(fā)端2腳通過-一個穩(wěn)壓管DW接至被檢測點上,DW的穩(wěn)壓值為Vz,當被檢測電壓低于時,則55被置位,3腳呈高電平,LED發(fā)光。若用不同穩(wěn)壓值的DW,用開關(guān)控制接通,則可判別不同的被測電壓值。

555構(gòu)成的脈寬檢測電路

如圖所示為脈寬檢測電路。該檢測電路由微分電路(R2、C2)、放大電路BG1、單穩(wěn)定時電路(555、R1、C1)等組成。輸入的脈沖信號Vin(如波開A)一路加至微分、放大電路,另一路經(jīng)R4后加至BG2的集電極電路。經(jīng)微分放大后的負向脈中(如波形B)觸發(fā)555電路置位,使其3腳輸出一定寬度的正向脈中(如波形C),其脈寬即為單穩(wěn)電路的定時時間td=1.1R1C1(秒),且該正向脈沖加至BG2的基極,故在檢測期間,BG2飽和導通,其集電極(即電路輸出端V0)呈低電平。若被檢測的脈寬大于設定的脈寬td,則因BG2的集電極加壓的時間大于基極偏置時間td,V0出現(xiàn)高電平,這說明被檢測脈寬超過設定時間了。
555電壓監(jiān)視器電路圖
如下圖所示,監(jiān)視電路由555和R1,C1,RP1及DW等組成單穩(wěn)觸發(fā)器電路,圖示的監(jiān)視電壓為+5V,當輸入到555的2腳電壓正常時,555的3腳呈3低電平,LED1(綠)亮;若輸入電壓低于設定的閥值電平,則555置位,3腳轉(zhuǎn)呈高電平,LED1滅,LED2(紅)亮。如果監(jiān)視的電壓長時間低于正常值,則555單穩(wěn)電路可連續(xù)地再觸妝,即在觸發(fā)暫穩(wěn)t2=1,1R1C1是后,再次啟動。圖示參數(shù)的暫穩(wěn)時間約為1.7秒左右。

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