555電路及其應(yīng)用

1、555電路及其應(yīng)用,第 12章,12.1 555電路的工作原理,12.2 555電路的應(yīng)用實(shí)例,,12.1 555電路的工作原理,,,,12.1.1 555電路的電路組成,555電路又稱時(shí)基電路，它是一種將數(shù)字電路和模擬電路結(jié)合制作在同一片硅片上的混合集成電路。555電路的簡(jiǎn)單化結(jié)構(gòu)圖如下：,它的內(nèi)部有兩個(gè)電壓比較器C1和C2 、一個(gè)基本RS 觸發(fā)器、一個(gè)晶體管和三個(gè)電阻組成的分壓器。,,2 為低電平觸發(fā)端。當(dāng)

2、2 端的輸入電壓高于 時(shí)，C2 的輸出為1；當(dāng)輸入電壓低于 時(shí)，C2 的輸出為0，使基本RS 觸發(fā)器置1。,4 為復(fù)位端。由此端加負(fù)電平可使555電路直接復(fù)位，輸出為低電平。,各引腳的功能如下： 1 為接“地”端。,3 為輸出端。最大輸出電流達(dá)200mA，由此可直接驅(qū)動(dòng)繼電器、發(fā)光二極管、揚(yáng)聲器、指示燈等。,12.1.2 555電路的工作原理,555電路應(yīng)用廣泛，它可以構(gòu)成多諧振蕩器、施密特觸發(fā)器和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器

3、等既經(jīng)濟(jì)又簡(jiǎn)單實(shí)用的器件。,7 為放電端 D。也可以作為集電極開(kāi)路輸出端使用。,8 為正電源端，CMOS555電路可以采用3至18V的單電源工作，可以與其他運(yùn)算放大器和電路共用電源。,5 是電壓控制端。在此端可外加一電壓以改變比較器的參考電壓。不用時(shí)，經(jīng)0.01?F 的電容接“地”,以防止干擾的引入。,12.2 555電路的 應(yīng)用實(shí)例,12.2 555電路的應(yīng)用實(shí)例,1. 構(gòu)成無(wú)穩(wěn)態(tài)振蕩器,該電路的工作原理為：,當(dāng)電源接通時(shí)，

4、它經(jīng)R1和R2對(duì)電容充電，當(dāng)uC上升到略高于 時(shí)，比較器C1的輸出為0，將觸發(fā)器置0,uo為0，晶體管V導(dǎo)通,電容器通過(guò)R2和晶體管放電，使uC下降。當(dāng)uC下降略低于 時(shí)，比較器C2的輸出為0，將觸發(fā)器置1，uo又由0變?yōu)?。由于 ，晶體管V截止,VCC又經(jīng)R1 和R2 對(duì)電容充電。如此重復(fù)上述過(guò)程， 在輸出端就得到了矩形脈沖。如下圖：,,,,,,,,,,,,,,,,振蕩周期,T = 0.7 (R1 +2 R2)

5、C,電容充電時(shí)間常數(shù)為：,電容放電時(shí)間常數(shù)為：,?1= （R1+R2）C,?2 = R2C,2. 構(gòu)成施密特觸發(fā)器（滯回比較器）,將555電路的2腳和6腳連接到一起作為輸入端，5腳通過(guò)0.1uF的電容器接地，4腳和8腳相連接正電源，就構(gòu)成了施密特觸發(fā)器。,電路圖如下：,綜上分析：電路的傳輸特性曲線如下：,UT–,,,,,,,,UT+,上限閾值電壓：,回差電壓,下限閾值電壓：,回差電壓：,?UT = UT+ – UT–,若要求回差電壓可

6、調(diào)，可在5腳接入電壓 ，只要改變外加電壓 的值,就可以改變回差電壓的大小。,應(yīng)用舉例：制成溫度控制器,用熱敏電阻或其他溫度傳感器制成電橋，把溫度的變化變成電壓的變化，經(jīng)放大后送入施密特觸發(fā)器電路的輸入端。通過(guò)改變 的大小改變溫度設(shè)置的上限和回差。,3. 構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的特點(diǎn):,（1）只有兩種狀態(tài): 穩(wěn)態(tài)和暫穩(wěn)態(tài)；,（2）外來(lái)觸發(fā)（窄）脈沖使: 穩(wěn)態(tài)?暫穩(wěn)態(tài)?穩(wěn)態(tài)；,（4）暫穩(wěn)

7、態(tài)持續(xù)時(shí)間僅取決于電路參數(shù), 與觸發(fā)脈沖無(wú)關(guān)。,（3）暫穩(wěn)態(tài)維持一端時(shí)間之后又自動(dòng)返回到穩(wěn)態(tài)；,單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的暫穩(wěn)態(tài)通常是靠RC電路的充、放電過(guò)程來(lái)維持的。,單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器分為積分型和微分型兩種。,由555電路構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路如下圖所示：,該電路是利用電阻和電容構(gòu)成積分電路來(lái)延時(shí)的。,工作原理如下：,均會(huì)自動(dòng)進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)。,（1）當(dāng)電源接通后，無(wú)論電路原來(lái)處于什么情況，,晶體管V截止，電路進(jìn)入暫態(tài)。,電路的工作波形如下圖：,uC