555定時器及其應(yīng)用

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something555定時器及其應(yīng)用555定時器是一種將模擬電路和數(shù)字電路集成于一體的電子器件。用它可以構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、多諧振蕩器和施密特觸發(fā)器等多種電路。555定時器在工業(yè)控制、定時、檢測、報警等方面有廣泛應(yīng)用。一、555定時器的結(jié)構(gòu)及工作原理1.分壓器：由三個等值電阻構(gòu)成2.比較器：由電壓比較器C1和C2構(gòu)成3.R-S觸發(fā)器4.放電開關(guān)管TVAVB輸出端

電壓控制端高電平觸發(fā)端低電平觸發(fā)端放電端復(fù)位端UCC分壓器比較器R-S觸發(fā)器放電管地++C1++C2QQRDSD5K5K5KT24567831<2/3UCC<1/3UCC10>2/3UCC>1/3UCC01<2/3UCC>1/3UCC11>2/3UCC<1/3UCC00RDSDV6V2比較結(jié)果1/3UCC不允許2/3UCC++C1++C2..5K5K5KVAVBUCCRDSD562RDSD101011QT10保持導(dǎo)通截止保持V6V2<2/3UCC<1/3UCC>2/3UCC>1/3UCC<2/3UCC>1/3UCCQT10保持導(dǎo)通截止保持綜上所述，555功能表為：QQRDSDT輸出

從555定時器的功能表可以看出：555定時器有兩個閾值（Threshold）電平，分別是1/3VCC和2/3VCC；2.輸出端為低電平時三極管TD導(dǎo)通，7腳輸出低電平；輸出端為高電平時三極管TD截止，如果7腳接一個上拉電阻，7腳輸出為高電平。所以當(dāng)7腳接一個上拉電阻時，輸出狀態(tài)與3腳相同。

便于記憶：2腳--（低電平置位）；6腳—R（高電平復(fù)位）；◆555定時器構(gòu)成施密特觸發(fā)器（SchmittTrigger）

由于施密特觸發(fā)器無須放電端，所以利用放電端與輸出端狀態(tài)相一致的特點，從放電端加一上拉電阻后，可以獲得與3腳相同的輸出。但上拉電阻可以單獨接另外一組電源，以獲得與3腳輸出不同的邏輯電平。555定時器構(gòu)成施密特觸發(fā)器的電路圖如圖5-2-13所示,施密特觸發(fā)器屬于波形變換電路，該電路可以將正弦波、三角波、鋸齒波變?yōu)槊}沖信號。圖5-2-13施密特觸發(fā)器電路圖施密特觸發(fā)器的工作原理和多諧振蕩器基本一致，無原則不同。只不過多諧振蕩器是靠電容器的充放電去控制電路狀態(tài)的翻轉(zhuǎn)，而施密特觸發(fā)器是靠外加電壓信號去控制電路狀態(tài)的翻轉(zhuǎn)。所以，在施密特觸發(fā)器中，外加信號的高電平必須大于，低電平必須小于，否則電路不能翻轉(zhuǎn)。

施密特觸發(fā)器的輸出波形如下：ui00uOtt2VCC/31VCC/3圖5-2-14施密特觸發(fā)器的波形圖

施密特觸發(fā)器的主要用于對輸入波形的整形。圖5-2-14表示的是將三角波整形為方波,其它形狀的輸入波形也可以整形為方波。圖5-2-13施密特觸發(fā)器電路圖

圖5-2-15是施密特觸發(fā)器（電源電壓5V）的示波器波形圖，對應(yīng)輸出波形翻轉(zhuǎn)的555定時器的二個閾值，一個是對應(yīng)輸出下降沿的3.375V，另一個是對應(yīng)輸出上升沿的1.688V，施密特觸發(fā)器的回差電壓是3.375-1.688=1.688V。。在放電端7腳加一個上拉電阻，接10V電源，可以獲得一個高、低電平與3腳輸出不同，但波形的高、低電平寬度完全一樣的第二個輸出波形，這個波形可以用于不同邏輯電平的轉(zhuǎn)換。圖5-2-15施密特觸發(fā)器的示波器波形圖

施密特觸發(fā)器的應(yīng)用★波形的整形不規(guī)則的或者在信號傳送過程中受到干擾而變壞的波形經(jīng)過施密特電路，可以得到良好的波形?！锩}沖幅度鑒別利用施密特電路,可以從輸入幅度不等的一串脈沖中,去掉幅度較小的脈沖,保留幅度超過UT+的脈沖。1.由555定時器組成的多諧振蕩器

多諧振蕩器是一種無穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，接通電源后，不需外加觸發(fā)信號，就能產(chǎn)生矩形波輸出。由于矩形波中含有豐富的諧波，故稱為多諧振蕩器。

多諧振蕩器是一種常用的脈沖波形發(fā)生器,觸發(fā)器和時序電路中的時鐘脈沖一般是由多諧振蕩器產(chǎn)生的。二、定時器電路的應(yīng)用UCC++C1++C2QQRDSD...5K5K5KVAVBT13245678(復(fù)位端)(地)uo1.由555定時器組成的多諧振蕩器接通電源通電前uc=0011100>2/3UCCRD=1SD=0..ucR1R2.+–C充電C放電1<1/3UCC48562713+UCCuo.uC..CR1R2uctuottp1tp22/3UCC1/3UCCRD=1SD=0Q=1Q=0T截止Q=0Q=1T導(dǎo)通RD=0SD=1tp1=(R1+R2)Cln2=0.7(R1+R2)Ctp2=R2Cln2=0.7R2CT=tp1+tp2=0.7(R1+2R2)C接通電源C充電C放電.uC.+UCC4876213CR1R25.例：多諧振蕩器構(gòu)成水位監(jiān)控報警電路

水位正常情況下，電容C被短接，揚聲器不發(fā)音；水位下降到探測器以下時，多諧振蕩器開始工作，揚聲器發(fā)出報警。+二、定時器電路的應(yīng)用

單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器只有一個穩(wěn)定狀態(tài)。在未加觸發(fā)脈沖前，電路處于穩(wěn)定狀態(tài)；在觸發(fā)脈沖作用下，電路由穩(wěn)定狀態(tài)翻轉(zhuǎn)為暫穩(wěn)定狀態(tài)，停留一段時間后，電路又自動返回穩(wěn)定狀態(tài)。

暫穩(wěn)定狀態(tài)的長短，取決于電路的參數(shù)，與觸發(fā)脈沖無關(guān)。2.定時器組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器一般用做定時、整形及延時。2.由555定時器組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(地)接通電源>2/3UCC01101Q=0導(dǎo)通1穩(wěn)定狀態(tài)ucR1+UCCuiUCC++C1++C2QQRDSD5K5K5KVAVBT1348(復(fù)位端)u065272.由555定時器組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(地)1101Q=1截止暫穩(wěn)狀態(tài)0<1/3UCC001ucR1+UCCuiUCC++C1++C2QQRDSD5K5K5KVAVBT1348(復(fù)位端)u065272.由555定時器組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(地)>2/3UCC1010Q=1截止0暫穩(wěn)狀態(tài)10110穩(wěn)定狀態(tài)Q=0ucR1+UCCuiUCC++C1++C2QQRDSD5K5K5KVAVBT1348(復(fù)位端)u06527+UCC48562713...0.01FucCuiuoRuituctuot(>1/3UCC)Q=0Q=1T導(dǎo)通，C通過T放電,uc

0接通電源RD=0SD=1保持“0”態(tài)RD=1SD=1上升到2/3UCCuituctuot暫穩(wěn)態(tài)tptp=RCln3=1.1RC+UCC48562713...0.01FucCuiuo2/3UCCRD=1SD=0Q=1Q=0T截止C充電RD=0SD=1Q=0Q=1因此暫穩(wěn)態(tài)的長短取決于RC時間常數(shù)R例1：單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器構(gòu)成定時檢測&uiuBuAuouituBtuotuAt例2：單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器構(gòu)成短時用照明燈48162357uouiUCCSRCuituo