Transcript 第12章 555定时器及其应用

第12章 555定时器及其应用
一. 555定时器的结构及工作原理
1. 分压器：由三个等值电阻构成
2. 比较器：由电压比较器C1和C2构成
3. R-S触发器
4. 放电开关管T
4 复位端
UCC 8
5kΩ
电压
5
控制端
高电平 6
触发端
VA
放电管
调转
+ +
C1
RD Q
5kΩ
低电平 2
触发端
放电端 7

+
VB

C2
SD Q
+
5kΩ
T
1 地
分压器 比较器
R-S触发器
3
输出端
UCC
2/3 UCC
5KΩ
.
V
5
+
A
6
5KΩ
2
+
VB
5KΩ
1/3 UCC
比较结果

C1 +

C2 +
RD
V6
V2
RD SD
<2/3 UCC <1/3 UCC 1
0
>2/3 UCC >1/3 UCC 0
1
SD <2/3 UCC >1/3 UCC 1
1
>2/3 UCC <1/3 UCC 0
0
不允许
T
RD Q
RD
SD
Q
T
SD Q
1
0
1
截止
0
1
0
导通
1
1
输出
综上所述，555功能表为：
V6
V2
保持 保持
Q
T
<2/3 UCC <1/3 UCC
1
截止
>2/3 UCC >1/3 UCC
0
导通
<2/3 UCC >1/3 UCC 保持 保持
二. 由555定时器组成的多谐振荡器
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。
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。
由555定时器组成的多谐振荡器
接通电源
R1
C充电 5KΩ
5
VA
6
.
R2
通电前
uC=0
+
uC
–
8 UCC
2
.
>2/3
<1/3
5K
Ω UUCC
CC
VB
7 5K
Ω
T
C放电 (地)1
.
4 (复位端)
 10
+ +
C1
 10
+ +
C2
01
RD Q
SD Q
RD=1
SD=0
uO
13
接通电源
R1
R2
uC
C
.
RD=0 Q=0
SD=1 Q=1
+UCC
5 8 4
6
3
2
71
uC
2/3UCC
1/3UCC
uO
tp1 =(R1+R2)C ln2=0.7(R1+R2)C
tp2 =R2C ln2=0.7R2C
T=tp1+tp2 =0.7(R1+2R2)C
T导通
C放电
O
t
RD=1
Q=1
SD=0
Q=0
uO
O
T截止
C充电
t
tp1 tp2
例：多谐振荡器构成水位监控报警电路
+UCC
R1
R2
C
.u
7
6
2
C
8 4
+
3
1
5
.
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。
三. 由555定时器组成的单稳态触发器
单稳态触发器只有一个稳定状态。在未加触发
脉冲前，电路处于稳定状态；在触发脉冲作用下，
电路由稳定状态翻转为暂稳定状态，停留一段时
间后，电路又自动返回稳定状态。
暂稳定状态的长短，取决于电路的参数，与
触发脉冲无关。
单稳态触发器一般用做定时、整形及延时。
由555定时器组成的单稳态触发器
接通电源
+UCC
UCC 8
R1
5KΩ
5
6
1
ui
VA
5KΩ
2
VB
uc
7 5KΩ
T
>2/3 UCC
导通
1
(地)
4 (复位端)
1
+
0
C1+

+ +1
C2
稳定状态
1
RD Q
SD Q
0
u
3 O
Q=0
由555定时器组成的单稳态触发器
+UCC
UCC 8
R1
5
6
ui
0
5KΩ
VA
5KΩ
2
VB
7 5KΩ
uc
T
< 1/3 UCC
截止
1
(地)
4 (复位端)

+
1
C1+

+ + 01
C2
暂稳状态
10
RD Q
SD Q
01
u
3 O
Q=1
由555定时器组成的单稳态触发器
+UCC
UCC 8
R1
5KΩ
5
6
1
ui
VA
5KΩ
2
VB
uc
7 5KΩ
T
>2/3 UCC
(地)1
4 (复位端)
 01
+
C1+
 01
+ +
C2
01 稳定状态
RD Q
SD Q
10
u
3 O
Q=1
Q=0
接通电源 +UCC
R
0.01μ F
5 8
6
2
7 1
.
ui
.
uC
C
ui
(>1/3UCC)
4
t
3
uO uC
t
uO
上升到2/3 UCC
RD=0
SD=1
Q=0
Q=1
T导通，C
通过T放
电,uC  0
t
RD=1
SD=1
保持“0”
态
+UCC
ui
R
0.01μ F
.
ui
.
uC
RD=1
SD=0
C
5 8
6
2
4
3
uC
7 1
RD=0
SD=1
2/3UCC
Q=1
Q=0
uO
T截止
C充电
因此暂稳态的长短
取决于RC时间常数
Q=0 t
Q=1
t
uO
暂稳态
tp
tp =RC ln3=1.1RC
t
例1：单稳态触发器构成定时检测
ui
ui
uA
uB
t
&
uo
uB
t
uA
t
uo
t
例2：单稳态触发器构成短时用照明灯
+UCC
R
7
4
8
6
ui
3
S
uO
2
1
ui
5
C
若S未按下, 则 ui = 1
若S按下, 则 ui = 0
t
uo
tp
t