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课题 :555 时基电路的基本知识

课题 :555 时基电路的基本知识. 一、 555 时基集成电路简介. １、 555 时基电路的结构. 5K. Q. 5K. 5K. 8. 4. +. +. R D. +. +. C1. C2. Q. S D. 5. 6. 3. 2. T. 7. 1. U CC. 复位端. 电压控制端. V A. 高电平触发端. 输出端. 低电平触发端. V B. R - S 触发器. 放电端. 放电管. 比较器. 地. 分压器.

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课题 :555 时基电路的基本知识

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Presentation Transcript

  1. 课题:555时基电路的基本知识

  2. 一、555时基集成电路简介 １、555时基电路的结构

  3. 5K Q 5K 5K 8 4 + + RD + + C1 C2 Q SD 5 6 3 2 T 7 1 UCC 复位端 电压控制端 VA 高电平触发端 输出端 低电平触发端 VB R-S触发器 放电端 放电管 比较器 地 分压器 ⑴、内部含有两个电压比较器C１和C２，一个RS触发器，一个放电晶体管T和三个5KΩ电阻构成的分压器。

  4. 5K 5K 5K UCC V+ + + + + + + Vo C2 C1 C1 . V- RD 5 VA 6 SD 2 . VB ⑵、因为内部标准电压使用了三个5KΩ电阻分压，故取名555电路。 2/3 UCC ⑶、电阻分压器给比较器提供了两个基准电压 VA=2UCC/3和VB=UCC/3，如图 （2）两个电压比较器C1和C2 电压比较器的功能： v+> v-，vO=1 v+< v-，vO=0 1/3 UCC

  5. 5K Q 5K 5K UCC + + RD + + C2 C1 . Q SD RD 5 VA 输出 T 6 SD 2 . VB 2/3 UCC Q 1 0 1 0 0 1 1 0 <2/3UCC >2/3UCC <2/3UCC >2/3UCC 1 0 <1/3UCC >1/3UCC >1/3UCC <1/3UCC 0 1 保持 不允许 1/3 UCC

  6. Q RD Q V6 SD T V2 Q T RD 1 1 截止 0 <2/3 UCC <1/3 UCC 1 截止 Q SD 0 0 导通 1 >2/3 UCC >1/3 UCC 输出 0 导通 T 保持 1 1 保持 <2/3 UCC >1/3 UCC 保持 保持 综上所述，555功能表为：

  7. 5K 5K Q 5K 8 4 + + RD + + C1 C2 Q SD 5 6 3 2 T 7 1 UCC 复位端 电压控制端 高电平触发端 输出端 低电平触发端 放电端 地

  8. 管脚2：触发输入端，用 表示。 ２、555时基集成电路的引脚排列 集成电路主要管脚 管脚6：阈值输入端，用TH 表示。 管脚4:复位端，低电平时,555输出低电平。平时开路或接VCC。　 管脚5：电压控制端，用CO表示。其作用是设定C1负端及C2正端参考电压。在不接外加电压时，通常接一0.01uF的电容器到地，以消除外来的干扰，确保参考电平的稳定。 管脚7：放电端口，提供外接电容的放电通路，同时作为三极管集电极开路输出。

  9. 3、555电路逻辑功能表 触发输入 复位 0 1 0 原状态 导通 截止 导通 原状态

  10. ４、555时基集成电路特点 ⑴、可以实现模拟和数字两项功能。 ⑵、可产生精确的时间延迟和振荡，内部有3个5kΩ的电 阻分压器，故称555。 ⑶、电源电压电流范围宽，双极型：5～16V； CMOS：3～18V。 ⑷、可以提供与TTL及CMOS数字电路兼容的接口电平。 ⑸、可输出一定的功率，可驱动微电机、指示灯、扬声器等 ⑹、应用：脉冲波形的产生与变换、仪器与仪表、测量与控制、家用电气与电子玩具等领域。 ⑺、TTL单定时器型号的最后3位数字为555，双定时器的为556；CMOS单定时器的最后4位数为7555，双定时器的为7556。它们的逻辑功能和外部引线排列完全相同。

  11. 二、555时基集成电路的应用 一、由555构成的多谐振荡器 １、多谐振荡器的特点 ⑴、多谐振荡器是一种无稳态触发器，接通电源后，不需外加触发信号，就能产生矩形波输出。由于矩形波中含有丰富的谐波，故称为多谐振荡器。 ⑵、多谐振荡器是一种常用的脉冲波形发生器，触发器和时序电路中的时钟脉冲一般是由多谐振荡器产生的。 ２、555构成的多谐振荡器原理图

  12. ⑶、此时，C开始放电，下降，当 ＜ ，触发器又被置1，VT截止，电路输出翻转为高电平，回到第一暂稳态。VCC又开始对C充电，重复以上过程。 时，触发器置0，VT导通，输出变为 ＞ 工作原理： ⑴、接通电源，电容C两端电压较低，VT 截 止，电路输出高电平，处于第一暂稳态。 ⑵、随着 VCC对C 充电 ,当 低电平，电路进入第二暂稳态。

  13. 0 0 1 5K 5K Q 0 RD=1 8 UCC 4 (复位端) + + R1 + + C1 C2 SD=0 . . Q 5 VA R2 1 6 . . RD uO 5K SD 3 2 + . VB uC 7 – T . 1 (地) 由555定时器组成的多谐振荡器 接通电源 C充电 1 >2/3 UCC <1/3 UCC 通电前 uC=0 1 C放电

  14. Q=1 uO uC T=tW1+tW2 2/3UCC tW2 Q=0 . tW1 RD=0 RD=1 Q=0 Q=1 T截止 uO T导通 =0.7(R1+2R2)C +UCC =(R1+R2)C ln2=0.7(R1+R2)C =R2C ln2=0.7R2C R1 tW1 tW2 SD=1 1/3UCC SD=0 R2 8 4 . . 5 O O t t uC 6 3 C 2 7 1 接通电源 C放电 C充电

  15. ㈠、555构成单稳态触发器 １、单稳态触发器的特点 第一：它有一个稳定状态和一个暂稳状态 第二，在外来触发脉冲作用下，能够由稳定状态翻转到暂稳状态； 第三，暂稳状态维持一段时间后，将自动返回到稳定状态，而暂稳状态时间的长短，与触发脉冲无关，仅决定于电路本身的参数。

  16. 接通电源，VCC对C充电，使uC上升， 当uC> 时，比较器C1输出为0，将触发器置0，uo＝0，这时 =1，放电管T导通， C通过T放电，电路进入稳态。 4 3 5 1 ２、555构成的单稳态触发器原理图 3、工作原理

  17. ui到来时，因为 ，使C2＝0，触发器置1，uo又由0变为1，电路进入暂稳态。由于此时 =0，放电管T截止，VCC经R对C充电。虽然此时触发脉冲已消失，比较器C2的输出变为1，但充电继续进行，直到uc上升到 时，比较器C1输出为0，将触发器置0，电路输出uo＝0，T导通，C放电，电路恢复到稳定状态。

  18. 5K 0 1 1 0 5K 0 0 +UCC 1 UCC 4 8 (复位端) + + C1 + + Q=0 C2 R1 1 5 0 VA 6 R Q uO 5K S 3 Q 2 ui VB 7 uc T 1 由555定时器组成的单稳态触发器 稳定状态 1 Q=1 >2/3 UCC (地)

  19. Q=0 ui uO 0.01 Q=1 R=0 uC R=1 (>1/3UCC) 保持“0”态 F +UCC S=1 S=1 8 4 5 . t t t 6 uo 3 ui 2 . uC 7 1 . C 接通电源 R 上升到2/3 UCC T导通，C通过T放电,uC0

  20. ui R=0 暂稳态 uC uO Q=1 Q=0 R=1 Q=1 2/3UCC Q=0 0.01 tW T截止 C充电 F +UCC =RC ln3=1.1RC S=1 S=0 tW 8 4 5 . t t t 6 uO 3 ui 2 . uC 7 1 . C R 因此暂稳态的长短 取决于RC时间常数

  21. ui R uo UCC tp 4 8 7 uo t t 6 3 ui 2 C 1 5 S 例：单稳态触发器构成短时用照明灯 若S未按下, 则ui= 1 若S按下, 则 ui= 0

  22. 灯亮的时间为： uo UCC tp = 1.1 R C 按钮 S KT 的触点 灯 KT的线圈 R 未按 灭 0 不通电 断开 4 8 7 D1 uO 按一下 亮 通电 闭合 1 6 3 ~ ui 2 D2 KT 1 5 KT S C

  23. 8 4 +UCC 7 R1 6 3 . R2 2 1 . C uC 5 . 例：多谐振荡器构成水位监控报警电路 + 水位正常情况下，电容C被短接，扬声器不发音；水位下降到探测器以下时，多谐振荡器开始工作，扬声器发出报警。

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