定時器及其應(yīng)用ppt課件

1、 555定時器是一種中規(guī)模模、數(shù)混合集成定時器是一種中規(guī)模模、數(shù)混合集成電路，主要用于定時、檢測，控制、報警等方電路，主要用于定時、檢測，控制、報警等方面。其結(jié)構(gòu)簡單，使用方便靈活，只要外部配面。其結(jié)構(gòu)簡單，使用方便靈活，只要外部配接少數(shù)幾個阻容元件便可構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、接少數(shù)幾個阻容元件便可構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、多諧振蕩器、施密特觸發(fā)器及其它各種實用電多諧振蕩器、施密特觸發(fā)器及其它各種實用電路。所以在脈沖波形的產(chǎn)生與變換、儀器儀表、路。所以在脈沖波形的產(chǎn)生與變換、儀器儀表、測量與控制等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。測量與控制等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。 正因如此，自正因如此，自70年代初第一片定時器問年代初第一

2、片定時器問世后，國際上各主要電子器件公司也都相繼生世后，國際上各主要電子器件公司也都相繼生產(chǎn)了各種產(chǎn)了各種555定時器定時器。 555定時器的產(chǎn)品有雙極型和定時器的產(chǎn)品有雙極型和CMOS型，無論哪種型，無論哪種類型均有單定時器或雙定時器電路（即一個芯片內(nèi)類型均有單定時器或雙定時器電路（即一個芯片內(nèi)有兩個獨立的有兩個獨立的555電路），但功能與引腳排列完全電路），但功能與引腳排列完全相同。相同。雙極型產(chǎn)品CMOS產(chǎn)品單555型號的最后幾位數(shù)碼5557555雙555型號的最后幾位數(shù)碼5567556優(yōu)點驅(qū)動能力較大低功耗、高輸入阻抗電源電壓工作范圍518V318V負(fù)載電流可達(dá)200mA可達(dá)4mA一、

3、一、555定時器的組成及邏輯功能定時器的組成及邏輯功能555定時器由電阻分壓器、電壓比較器、基本定時器由電阻分壓器、電壓比較器、基本RS觸發(fā)器、放電管和緩沖器幾部分組成。觸發(fā)器、放電管和緩沖器幾部分組成。圖1555定時器（1）電阻分壓器）電阻分壓器由三個由三個5K電阻組成，電阻組成，故稱故稱555定時器。其作用是為電壓比較器提供定時器。其作用是為電壓比較器提供參考電壓。參考電壓。（2）電壓比較器）電壓比較器C1和和C2的參考電壓的參考電壓(電電壓比較的基準(zhǔn)壓比較的基準(zhǔn))UR1和和UR2由電源由電源UCC經(jīng)三個經(jīng)三個5k的電阻分壓給出。控制電壓輸入端的電阻分壓給出。控制電壓輸入端UCO懸空時，懸

4、空時， ， R1CC2U=U3R2CC1U=U3 若若UCO外接固定電壓，則外接固定電壓，則 即外加電壓時，可改變觸發(fā)電壓，調(diào)制輸出波形。即外加電壓時，可改變觸發(fā)電壓，調(diào)制輸出波形。121,2RCORCOUUUU（3）基本）基本RS觸發(fā)器觸發(fā)器其置其置0和置和置1端為低電平有端為低電平有效觸發(fā)。效觸發(fā)。RD為低電平有效的異步置為低電平有效的異步置 0 端，只要在端，只要在RD端加入端加入低電平，則基本低電平，則基本RS觸發(fā)器就觸發(fā)器就 置置 0， 正常工作時，正常工作時，必須使必須使RD處于高電平。處于高電平。 （4）放電管）放電管T T是集電極開路的三極管。相當(dāng)于是集電極開路的三極管。相當(dāng)于

5、一個受控電子開關(guān)。輸出為一個受控電子開關(guān)。輸出為0時，時，T導(dǎo)通，輸出為導(dǎo)通，輸出為1時，時，T截止。截止。（5）緩沖器）緩沖器 緩沖器由緩沖器由G3和和G4構(gòu)成，用于提高電路的負(fù)載構(gòu)成，用于提高電路的負(fù)載能力。能力。定時器的主要功能取決于兩個比較器輸出對定時器的主要功能取決于兩個比較器輸出對RS觸發(fā)觸發(fā)器和放電管器和放電管V1狀態(tài)的控制。狀態(tài)的控制。 當(dāng)當(dāng) 時，比較器時，比較器C1輸出為輸出為 0，C2輸出為輸出為 1，基本，基本RS觸發(fā)器被置觸發(fā)器被置 0，V1導(dǎo)通，導(dǎo)通，Uo輸輸出為低電平。出為低電平。 當(dāng)當(dāng) 時，時，C1輸出為輸出為 1，C2 輸輸出為出為 0，基本，基本RS觸發(fā)器被置

6、觸發(fā)器被置 1，V1截止，截止，Uo輸出高輸出高電平。電平。 當(dāng)當(dāng) 時，時，C1和和C2輸出均為輸出均為1，則基本則基本RS觸發(fā)器的狀態(tài)保持不變，因而觸發(fā)器的狀態(tài)保持不變，因而V1和和Uo輸出輸出狀態(tài)也維持不變。狀態(tài)也維持不變。622133CCCCUUUU, 622133CCCCUUUU, 622133CCCCUUUU, 555定時器功能表定時器功能表 TR132313132323二、二、555定時器的典型應(yīng)用定時器的典型應(yīng)用1、多諧振蕩器、多諧振蕩器48762315C(a)UC13UCCUo0T123UCCtt(b)UCCR1R2555UCCT2Uo0.010圖2用555定時器構(gòu)成的多諧振蕩

7、器(a)電路圖；(b)波形圖基本功能：自動產(chǎn)生矩形脈沖信號。基本功能：自動產(chǎn)生矩形脈沖信號。用途：作脈沖信號源和電子自動開關(guān)等。用途：作脈沖信號源和電子自動開關(guān)等。特點：多諧振蕩器是只有兩個暫穩(wěn)態(tài)的無穩(wěn)特點：多諧振蕩器是只有兩個暫穩(wěn)態(tài)的無穩(wěn)態(tài)電路。兩個暫穩(wěn)態(tài)之間的轉(zhuǎn)換，是由電路態(tài)電路。兩個暫穩(wěn)態(tài)之間的轉(zhuǎn)換，是由電路內(nèi)部電容的充、放電作用自動進(jìn)行的，所以內(nèi)部電容的充、放電作用自動進(jìn)行的，所以它不需要外加觸發(fā)信號，只要接通電源就能它不需要外加觸發(fā)信號，只要接通電源就能自動產(chǎn)生矩形脈沖信號。自動產(chǎn)生矩形脈沖信號。1) 工作原理工作原理 多諧振蕩器只有兩個暫穩(wěn)態(tài)。假設(shè)當(dāng)電源接多諧振蕩器只有兩個暫穩(wěn)態(tài)。

8、假設(shè)當(dāng)電源接通后，電路處于某一暫穩(wěn)態(tài)，電容通后，電路處于某一暫穩(wěn)態(tài)，電容C上電壓上電壓UC略低于略低于 ，Uo輸出高電平，輸出高電平，V1截止，電源截止，電源UCC通過通過R1、R2 給電容給電容C充電。隨著充電的進(jìn)充電。隨著充電的進(jìn)行行UC逐漸增高，但只要逐漸增高，但只要 ， 輸出輸出電壓電壓Uo就一直保持高電平不變，這就是第一個就一直保持高電平不變，這就是第一個暫穩(wěn)態(tài)。暫穩(wěn)態(tài)。 23CCU1233CCCCCUUU當(dāng)電容當(dāng)電容C上的電壓上的電壓UC略微超過略微超過 時時(即即U6和和U2均均大于等于大于等于 時時)， RS觸發(fā)器置觸發(fā)器置 0，使輸出電壓，使輸出電壓Uo從原來的高電平翻轉(zhuǎn)到低

9、電平，即從原來的高電平翻轉(zhuǎn)到低電平，即Uo=0，V1飽飽和導(dǎo)通，此時電容和導(dǎo)通，此時電容C通過通過R2和和V1放電。隨著電容放電。隨著電容C放電，放電，UC下降，但只要下降，但只要 ， Uo就一直保持低電平不變，這就是第二個暫穩(wěn)態(tài)。就一直保持低電平不變，這就是第二個暫穩(wěn)態(tài)。 當(dāng)當(dāng)UC下降到略微低于下降到略微低于 時，時，RS觸發(fā)器置觸發(fā)器置 1，電路輸出又變?yōu)殡娐份敵鲇肿優(yōu)閁o=1，V1截止，電容截止，電容C再次充電，再次充電，又重復(fù)上述過程，電路輸出便得到周期性的矩形脈又重復(fù)上述過程，電路輸出便得到周期性的矩形脈沖。沖。23CCU23CCU2133CCCCCUUU13CCU2) 振蕩周期振蕩

10、周期T的計算的計算 多諧振蕩器的振蕩周期為兩個暫穩(wěn)態(tài)的持續(xù)時多諧振蕩器的振蕩周期為兩個暫穩(wěn)態(tài)的持續(xù)時間之和，間之和，T=T1+T2。由圖。由圖 2(b)UC的波形及的波形及RC電路電路過渡過程三要素法公式求得電容過渡過程三要素法公式求得電容C的充電時間的充電時間T1和和放電時間放電時間2各為各為因而振蕩周期因而振蕩周期 12120.7(2)TTTRR C22222031120.7103CCCCUTR C nR CnR CU112121213()1()1 20.7()23CCCCCCCCUUTRR C nRR C nRR CUU3) 占空比可調(diào)的多諧振蕩器占空比可調(diào)的多諧振蕩器 847623UCCR1R2555RWUo0.01CV2V151圖圖 3 占空比可調(diào)的多諧振蕩器占空比可調(diào)的多諧振蕩器