14 555定时器及其应用.pptVIP

555定时器及其应用 14.1 555定时器的结构及工作原理 555的图形符号及功能表如图14-1-2所示 各管脚的名称和功能如下 14.2 用555构成施密特触发器(Schmitt Trigger) 对于反相施密特触发器 将正向阀值电压UT＋与负向阀值电压UT－之差称为回差电压，用△UT 表示，即 对于图14-2-3所示，其工作原理为 其工作过程如下 当输入 uI 为三角波时，可得输出波形为矩形波，如图14-2-4所示的 14.2.2 应用 14.3 用555构成单稳态触发器 14.3.1电路组成及工作原理 其波形如图14-3-2所示 14.4用555构成多谐振荡器 其工作原理 输出波形如图14-4-2的矩形波 为了改变占空比，可采用图14-4-3所示电路。 作 业 * * 555定时器是一种多用途的数字－模拟混合的集成电路，一种应用极为广泛的中规模集成电路，只要外接少量的电阻、电容元件，可以很方便地构成单稳态触发器、多谐振荡器和施密特触发器。因而在信号的产生与变换、自动检测及控制、定时与报警等方面得到了广泛的应用。555有单极性和双极性之分，都有单或双定时器集成电路。双极性型号为555（单）和556（双），电源电压范围为5~15V，输出电流可达200mA；单极性型号为7555（单）和7556（双），电源电压为2~18V，但输出电流仅为1mA。 图14-1-1为双极性5G555单定时器内部逻辑电路图 电路内部C1、C2为比较器， G1、G2与非门组成基本RS触发器，集电极开路的三极管V（又称为放电管）由Q控制其导通与截止 8脚－Ucc：电源端，可在5～18V范围内使用。 1脚－GND:接地端 2脚－TR:低电平触发端 3脚－u0：输出端，输出电流可达200mA，直接驱动继电器、发光二极管、扬声器、指示灯等，输出电压约低于电源电压1~3V。 4脚－ RD：复位端，若此端输入一负脉冲，而使触发器直接复位。不用时加以高电平。 5脚－CO：电压控制端，此端可外加一电压以改变比较器的参考电压，不用是可悬空或通过0.01μF的电容接地 6脚－TH：高电平触发端 7脚－DIS：放电端，当触发器的Q＝0时，V导通，外接电容C通过此管放电。 凡是输出和输入信号具有如图14-2-1(a)所示的滞后电压传输特性的电路称为反相施密特触发器，凡是输出和输入信号具有如图14-2-1(b)所示的滞后电压传输特性的电路称为同相施密特触发器 当输入信号由小到大到达或超过正向阀值电压UT＋时，输出由高电平翻转为低电平。反之，输入信号由大变小，达到或超过负向阀值电压UT－时，输出由低电平翻转为高电平 对于同相施密特触发器 当输入信号由小到大到达或超过正向阀值电压UT＋时，输出由低电平翻转为高电平。反之，输入信号由大变小，达到或超过负向阀值电压UT－时，输出由高电平翻转为低电平 △UT＝ UT＋－ UT－ 14.2.1电路组成及工作原理 由555组成的反相施密特触发器电路如图14-2-2所示，只需将6脚和2脚接在一起作输入端， 3脚作输出端即可。其对应的电压传输特性与图14-2-1(a)相同，5脚悬空或接防干扰电容时，正向阀值电压UT＋＝2UCC/3，反向阀值电压UT－＝UCC/3 ；5脚外接电源时 ，UT＋＝UCO， UT－＝UCO/3 这里UT＋＝2Ucc/3, UT-＝Ucc/3 14.2.2.1 波形变换和整形 利用施密特触发器可以将正弦波、三角波、锯齿波等规则或不规则的波形变换为矩形波，如图14-2-5为整形波形 14.2.2.2 幅度鉴别 利用施密特触发器可以从一串幅度不等的脉冲中，将幅度较大的脉冲鉴别出来 ，图14-2-6为鉴幅波形 单稳态触发器的特点： 第一 它有稳态和暂稳态两个不同的工作状态；电路在没有外加触发信号期间，处于一种稳定不变的状态，即稳态 第二 在外界触发脉冲的作用下，能从稳态翻转到暂稳态，在暂稳态维持一段时间以后，再自动返回稳态；即当输入端在外加触发脉冲的上升沿或下降沿（由电路而定）时，电路进入暂稳态，经过一段时间后，电路自动恢复到稳态 第三 暂稳态维持时间的长短取决于电路本身的参数，与触发脉冲的宽度和幅度无关。 用555构成的单稳态触发器如图14-3-1所示 其工作过程如下 其脉宽tW可由暂态过程的三要素法得 即 14.3.2 应用 脉冲整形、延时、定时等 注：通常R的取值在几百欧姆到几兆欧之间，电容的取值范围为几百皮法到几百微法，tW的范围为几微妙到几分钟。但tW越大，其精度和稳定度也要下降。 多谐振荡器是一种自激振荡器，在接通电源后，不需要外加触发信号，便能自动产生矩形波形。由于矩形波中含有高次谐波故把矩形波振荡器叫做多谐振荡器。另外，这类电路不