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文档简介
总目录下页555定时器555定时器是一种数字、模拟混合型的中规模集成电路,功能灵活,使用方便,只要外接少量元件,就可以构成多谐振荡器、单稳态触发器或施密特触发器等电路,因而在定时、检测、控制、报警等方面都有广泛的应用。由于内部电压标准使用了三个5K电阻,故取名555电路。其电路类型较多,常用的分类有双极型(5G555)和CMOS(CC7555)型两种,二者的结构与工作原理类似,逻辑功能和引脚排列完全相同,易于互换。双极型的电源电压VCC=+5V~+15V,输出的最大电流可达200mA,CMOS型的电源电压为+3~+18V。8.2.4
555定时器1.555定时器的结构555定时器主要是与电阻、电容构成充放电电路,并由两个比较器来检测电容器上的电压,以确定输出电平的高低和放电开关管的通断。这就很方便地构成从微秒到数十分钟的延时电路,可方便地构成单稳态触发器,多谐振荡器,施密特触发器等脉冲产生或波形变换电路。下页上页首页555定时器的内部结构和引脚排列如图8-55所示。下页上页首页图8-55555定时器的内部结构和引脚排列
(1)集成555定时器内部构成1)分压器
由三个阻值均为5KΩ的电阻串联构成的分压器,为电压比较器A1
和A2提供参考电压。若控制电压输入端(CO端,引脚5)外加控制电压VCO,则比较器A1
和A2的参考电压分别为
,
;不加控制电压时,该引出端不可悬空,一般要通过一个小电容接地,以旁路高频干扰,这时两个参考电压分别为
,
。下页上页首页2)比较器A1
和A2是两个结构完全相同的高精度电压比较器,分别由高增益运算放大器构成。比较器A1
的信号输入端为运放输入端(
端,引脚6),A1
的同相端接参考电压
;比较器A2的信号输入端为运放的同相输入端(
端,引脚2),A2
的反相输入端接参考电压
。下页上页首页3)基本RS触发器
两个与非门构成的基本RS触发器,低电平触发,比较器A1
和A2的输出控制基本RS触发器的状态,也即决定了电路的输出状态,
是基本RS触发器的外部复位端,低电平有效。当
=0时,
,使电路输出(
端,引脚3)为0。正常工作时
端应接高电平。下页上页首页4)放电晶体管VT
晶体管VT构成放电开关,其状态受RS触发器
端的控制,当
时,VT截止;当
时,VT饱和导通。此时,放电端(D端,引脚7)如有外接电容,则通过VT放电。由于放电端的逻辑状态与输出
是相同的,故放电端也可以作为集电极开路输出
。5)输出缓冲器
由反相器D4构成,其作用是提高定时器的带负载能力,并隔离负载对定时器的影响。
下页上页首页
(2)集成555定时器各引线端的用途
引脚1:GND为接地端。
引脚2:
为低电平触发端,也称为触发输入端,由此输入触发脉冲。当2端的输入电压高于
时,A2的输出为1;当输入电压低于
时,A2的输出为0,使基本RS触发器置1,即
、
。这时定时器输出=1。
引脚3:
为输出端,输出电流可达200mA,因此可直接驱动继电器、发光二极管、扬声器、指示灯等。输出高电压约低于电源电压1~3V。
引脚4:
是复位端,当
时,基本RS触发器直接置0,使
、
。下页上页首页
引脚5:CO为电压控制器,如果在CO端另加控制电压,则可改变A1、A2的参考电压。工作中不使用CO端时,一般都通过一个0.01uF的电容接地,以旁路高频干扰。
引脚6:
为高电来触发端,又叫做阈值输入端,由此输入触发脉冲。当输入电压低于
时,A1的输出为1;当输入电压高于
时,A1的输出为0,使基本RS触发器置0,即
、
。这时定时器输出=0。下页上页首页
引脚7:D为放电端。当基本RS触发器的
时,放电晶体管VT导通,外接电容元件通过VT放电。555定时器在使用中大多与电容器的充放电有关,为了使充放电能够反复进行,电路特别设计了一个放电端D。
引脚8:VCC为电源端,可在4.5~16V范围内使用,若为CMOS电路,则VCC=3~18V。下页上页首页2.555定时器的工作原理555定时器的功能取决于在两个比较器所加信号的输入电平。
当
,
时,比较器A1输出为0,A2输出为1,基本RS触发器被置1,VT饱和导通,
输出为低电平;
当
,
时,比较器A1输出为1,A2输出为0,基本RS触发器被置0,VT截止,
输出为高电平;
当
,
时,比较器A1输出为1,A2输出为1,基本RS触发器保持不变,VT和
输出状态也保持不变。下页上页首页综上所述,列出555定时器的功能表如表8-22所示。
阈值输入
⑥
触发输入
②直接复位
④
输出
③放电管VT⑦××00导通>VDD1>VDD110导通<VDD0<VDD011截止<VDD0>VDD11不变不变>VDD1<VDD01不允许
表8-22555定时器的逻辑功能表
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