電工電子技術(shù) 12555電路及其應(yīng)用

555電路及其應(yīng)用第12章12.1555電路的工作原理12.2555電路的應(yīng)用實例12.1555電路的工作原理12.1.1555電路的電路組成555電路又稱時基電路，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電路的簡單化結(jié)構(gòu)圖如下：+_+_Q5K5K5K8452713C1C26TSRUREF1UREF2

uc1

uc2

它的內(nèi)部有兩個電壓比較器C1和C2

、一個基本RS觸發(fā)器、一個晶體管和三個電阻組成的分壓器。

2為低電平觸發(fā)端。當(dāng)2端的輸入電壓高于時，C2的輸出為1；當(dāng)輸入電壓低于時，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200mA，由此可直接驅(qū)動繼電器、發(fā)光二極管、揚聲器、指示燈等。12.1.2555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)器等既經(jīng)濟又簡單實用的器件。

7為放電端D。也可以作為集電極開路輸出端使用。

8為正電源端，CMOS555電路可以采用3至18V的單電源工作，可以與其他運算放大器和電路共用電源。

6為閾值端TH。當(dāng)大于時引起觸發(fā)。UREF1UTR

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，經(jīng)0.01F的電容接“地”,以防止干擾的引入。12.2555電路的應(yīng)用實例12.2555電路的應(yīng)用實例1.構(gòu)成無穩(wěn)態(tài)振蕩器+_+_Q5K5K5K8452713C1C26TSRUREF1UREF2

uc1

uc20.1F+VCCR1R2uC該電路的工作原理為：

當(dāng)電源接通時，它經(jīng)R1和R2對電容充電，當(dāng)uC上升到略高于時，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R2和晶體管放電，使uC下降。當(dāng)uC下降略低于時，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對電容充電。如此重復(fù)上述過程，在輸出端就得到了矩形脈沖。如下圖：

uCtUOH

uOtUOL振蕩周期T=0.7(R1+2R2)C電容充電時間常數(shù)為：電容放電時間常數(shù)為：1=（R1+R2）C2=R2C2.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：+_+_Q5K5K5K8452713C1C26TSRUREF1UREF2

uc1

uc20.1F+VCCuIuoTHTR

工作原理：5腳通過電容接地，=2Vcc/3UREF1UREF2uIuIUREF1UREF2uI=Vcc/3，(1)若自0逐漸增大，兩個電壓uc1uc2=1=1，輸出狀態(tài)保持不變。比較器的輸出UREF1uI

（3）當(dāng)上升到uI時，兩個電壓比較器的輸出uc1=0uc2=1，輸出低電平uo=0（4）當(dāng)上升到最大值后開始下降，在uIuIUREF1UREF2時，兩個電壓比較器的輸出uc1uc2=1=1，輸出狀態(tài)保持不變。UREF2（5）直到時，因兩個電壓比較器的輸出uI，電路的輸出狀態(tài)又變?yōu)楦唠娖健c1=1uc2=0

（2）當(dāng)上升到uIuIUREF1UREF2時，uc1uc2uo時，兩個電壓比較器的輸出=1=0，輸出=1綜上分析：電路的傳輸特性曲線如下：UT–OuIuOUOHUOLUT+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:（1）只有兩種狀態(tài):穩(wěn)態(tài)和暫穩(wěn)態(tài)；（2）外來觸發(fā)（窄）脈沖使:穩(wěn)態(tài)暫穩(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài)；

（4）暫穩(wěn)態(tài)持續(xù)時間僅取決于電路參數(shù),與觸發(fā)脈沖無關(guān)。（3）暫穩(wěn)態(tài)維持一端時間之后又自動返回到穩(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、放電過程來維持的。

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：+_+_Q5K5K5K8452713C1C26TSRUREF1UREF2

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uc20.1F+VCCR1uCuIuo該電路是利用電阻和電容構(gòu)成積分電路來延時的。工作原理如下：均會自動進入穩(wěn)定狀態(tài)。（1）當(dāng)電源接通后，無論電路原來處于什么情況，（2）當(dāng)在輸入端加一個觸發(fā)脈沖時，由于UTRUREF2晶體管V截止，電路進入暫態(tài)。所以比較器的輸出變成低電平，變成高電平，C2uc2u0

（3）當(dāng)電容器的電壓上升到==時，比較器C1的輸出變成低電平，晶體管V導(dǎo)通，電容器通過晶體管放電，使得，此時，觸發(fā)器保持原態(tài)不變，電路