第35讲-555定时器

第35讲555定时器6.5555定时器及其应用555定时器是一种多用途的数字－模拟混合集成电路。该电路功能灵活、适用范围广，只要外围电路稍作配置，即可构成单稳态触发器、多谐振荡器或施密特触发器，因而可应用于定时、检测、控制、报警等方面。集成555定时器因为其内部有3个精密的5KΩ电阻而得名。后来国内外许多公司和厂家都相继生产出双极型和CMOS型555集成电路。虽然CMOS型3个分压电阻不再是5KΩ,但仍然延用555名称。目前一些厂家在同一基片上集成2个555单元，型号后加556，同一基片上集成4个555单元，型号后加558。集成555定时器具体元件简介555定时器的封装一般有两种：八脚圆形封装八脚双列直插式封装。§6.5.1555定时器的电路结构与功能放电三极管精密电阻比较器SR锁存器控制电压触发输入复位端输出放电端阈值输入电源5~16V注意：工作中不使用VCO时，一般都通过一个0.01μF的电容接地(交流接地），以旁路高频干扰。当VCO悬空时，VR1=2/3Vcc,VR2=1/3Vcc比较器C1输出vC1=0,比较器C2输出vC2=1，SR锁存器置0，TD导通，同时vO为低电平。01010比较器C1输出vC1=1,比较器C2输出vC2=1，SR锁存发器状态保持不变，TD和vO均保持不变。11比较器C1输出vC1=1,比较器C2输出vC2=0，SR锁存器置1，TD截止，同时vO为高电平。10101比较器C1输出vC1=0,比较器C2输出vC2=0，SR锁存器违反约束条件，输出为1，TD截止。00101★使用要点1Q0Q（6）CO端通常不用，为了提高电路工作稳定性，将其通过0.01F电容接地。这时两基准电压分别为：123RCCUV213RCCUV（4）输出低电平时，，因此V导通；输出高电平时，故V截止。由电路框图和功能表可以得出如下结论：1．555定时器有两个阈值电压，分别是和。2．输出端3脚和放电端7脚的状态一致，输出低电平对应放电管饱和，在7脚外接有上拉电阻时，7脚为低电平。输出高电平对应放电管截止，在有上拉电阻时，7脚为高电平。3.输出端状态的改变有滞回现象，回差电压为。CCV32CCV31CCV31§6.5.2555定时器接成施密特触发器二六搭一8462153VccIvOv交流接地VT-VT+回差电压:CCTTTVVVV31VT+=VCOVT-=1/2VCO回差电压:COTTTVVVV21★§6.5.3555定时器接成单稳态触发器七六搭一，上R下CvI下降沿到达,vO输出高电平，TD截止，VCC经R向C充电，当vC=2/3VCC时，触发器翻转，vO输出低电平，TD导通，电容C经TD迅速放电。vI下一个下降沿到达,重复上述过程。001100010特性：这个单稳态触发器是负脉冲触发的。稳态时，这个单稳态触发器输出低电平。暂稳态时，这个触发器输出高电平。该电路输出脉冲宽度为tw＝1.1RC。§6.5.4555定时器接成多谐振荡器2ln)(ln)(21211CRRVVVVCRRTTCCTCC充电时间：2ln00ln222CRVVCRTTT放电时间：振荡周期：T=0.69(R1+2R2)C输出脉冲占空比:21212RRRRq占空比可调的多谐振荡器输出脉冲占空比:BABARRRRq2输出脉冲占空比:BAARRRqP505题10.26两个555定时器均接成了多谐振荡器。I输出接IIVCO,控制其阈值电压VT+和VT-。I的输出高低电平的持续时间决定了电路高低音持续时间，II的频率决定了高低音频率。（1）vO1的高电平持续时间为：sCRRtH1.169.0101010)15010(2ln)(63121此时，vO1为11V.VCC=12V,由叠加定理可求得右边555定时器5脚电压VCO=8.8V.因此，VT+=8.8V,VT-=4.4VⅡ片555定时器振荡频率，及扬声器声音的周期为：HzTf611111sVVCRVVVVCRRTTTTCCTCC363632525411063.12ln1001.0101008.8124.412ln1001.010)10010(00lnln)(（2）vO1的低电平持续时间为：sCRtL04.169.01010101502ln6312此时，vO1为0.2V.VCC=12V,由叠加定理可求得右边555定时器5脚电压VCO=6V.因此，VT+=6V,VT-=3VⅡ片555定时器振荡频率，及扬声器声音的周期为：sVVCRVVVVCRRTTTTCCTCC363632525421014.12ln1001.010100612312ln1001.010)10010(00lnln)(HzTf876122因此可知，高音频率为876Hz，持续时间1.04s。低音频率为611Hz，持续时间1.1s。8462153VccIvOv本节小结555定时器接成施密特触发器CCTVV32CCTVV31回差电压：CCTVV31555定时器接成单稳态触发器tw＝1.1RC负脉冲触发，脉冲宽度：555定时器接成多谐振荡器振荡周期：T=0.69(R1+2R2)C应用实例触摸定时开关电路762843RC100uFC100VCCuo555P15COOUTGNDDISTRTHRD+5VVCC0.01uFRL用手触摸一下金属片P，由于人体感应电压相当于在低电平触发端(管脚2)加入一个负脉冲，电路进入暂稳态，输出高电平，灯泡发光，当暂稳态时间结束后，恢复低电平，灯泡熄灭。该触摸开关可用于夜间定时照明，定时时间可由参数调节。工作原理双音门铃电路设计分析0.1uF55584351762VCC(+5V)VCC0.01uFAN9.3D1D282CP47uF10uFP7.43K3KTHDISOUTCOGNDTRR1R2R3RDC1C3C2R4C4AN按下，开关闭合，Vcc经D2向C4充电，P点(4脚)电位迅速充Vcc，复位解除，电路起振。AN松开，开关断开，由于电容储存的电荷经放电要维持一段时间，在P点电位降至复位电平之前，电路将继续维持振荡。此时Vcc经R3、R2、R1向C充电，充电时间常数增加为(R3+R2+R1)，放电时间常数仍为R2C1，多谐振荡器产生低频振荡，喇叭发出低音。1、求出用555定时器构成的图示电路的UT+、UT-和ΔUT，并画出其输出波形。习题：2、555定时器的逻辑符号如图。试用该定时器构成一个多谐振荡器，并写出振荡周期公式T。振荡周期公式：2ln)2(21CRRT