中职高一劳保版《电工电子技术（任务驱动型）》模块三 数字电路技术 任务5 555逻辑电路的装调与检测 课件

任务5 555逻辑电路的装调与检测 1.555集成电路特点和类型 2.555构成电路分析 模块三 数字电路技术 任务提出 在数字电路中经常用到脉冲信号，它是具有一定幅度和频率的矩形波。脉冲信号获得的途径主要有两种：利用多谐振荡器直接产生矩形脉冲，以及通过整形电路对已有的波形进行整形、变换。施密特触发器和单稳态触发器都具有对脉冲波形的整形、变换功能,在波形产生与变换、测量控制、家用电器等方面都有着广泛的应用。 防盗电路是目前使用比较多的电路，防盗电路的设计方法很多。本任务利用二片555集电电路构成触摸式防盗并伴有报警电路。通过对电路的检测和装配调试掌握555芯片的原理和应用，并学习电路故障的分析和排除。 模块三 数字电路技术 任务分析 555集成芯片是一种中规模的模数混合集成电路，目前广泛应用以555集成电路芯片为主的时间控制器。它只要外接几个电阻、电容元件就能构成定时器、多谐振荡器、施密特触发器等电路，完成脉冲信号的产生、定时和整形等功能。本电路中A1（555）构成单稳态触发器，A2（555）构成多谐振荡器。当盗贼摸到触片M时，A1的第3脚输出高电平，使得A2振荡，驱动扬声器发出报警声，过段时间后A1的输出自动回到低电平，A2停振，报警消失。 图3-5-1 触摸式防盗并伴有报警电路 模块三 数字电路技术 相关知识 555是一种数模混合集成电路。只需外接若干电阻、电容等元件，就能构成定时器、施密特触发器、多谐振荡器等电路。在实际生产中，以555芯片为核心构成的时间继电器应用十分广泛。 一、555电路结构及工作原理 555集成电路各管脚的功能 1脚（GND）――接地端 2脚（）――低电平触发端 3脚（OUT）――电压输出端 4脚（）－直接复位端 5脚（CON）－电压控制端 6脚（TH）－高电平触发端 7脚（DIS）－放电端 8脚（Ucc）－直流电源端 1．555集成电路逻辑符号和引脚功能 图3-5-2 555的逻辑符号和引脚图 模块三 数字电路技术 555集成电路内部结构如图3-5-3所示，它由电阻分压器、电压比较、RS触发器、放电电路和输出级组成。各部分工作原理如下： 图3-5-3 555内部结构图框图 模块三 数字电路技术 1）电阻分压器和电压比较器 由三个5KΩ电阻器串联构成的电阻分压器将电源电压Ucc分成三等分，电压比较器C1的同相端电压U+为2/3Ucc、电压比较器C2的反相端电压U－为1/3Ucc。电压控制端5脚也可以外接控制电压来改变分压值。 C1和C2是两个结构完全相同的电压比较器，分别由两个开环的集成运放构成。比较器C1反相端TH称不高电平触发端。比较器C2的同相端TR称为低电平触发端。 2）RS触发器 RS触发器的状态由两个电压比较器和输出控制。C1输出低电平且C2输出高电平时，RS触发器被复位，输出为0；C2输出低电平且C1输出高电平时，RS触发器被置位，输出为1。当C1、C2输出均为高电平时，RS触发器的状态保持不变。RD是RS触发器外部直接清零的复位端，定时器正常工作时应将此管脚接Ucc。 模块三 数字电路技术 3）输出级 两级反相器构成了输出级，用来提高输出电流以增强555带负载能力。两级反相器受RS触发器Q端的控制，所以输出端OUT的电压与Q端同相。 4）放电电路 放电电路由放电三极管VT和基极电阻R构成。放电三极管的状态受第一级反相器的控制。当Q端为低电平时，第一级反相器的输出为高电平，VT导通：当Q为高电平时，第一级反相器的输出为低电平，VT截止。 2.555的工作原理 555集成电路的工作状态取决于电压比较器C1和C2的状态。当电压控制端5脚没有外接电压时，C1的同相端电压为2/3Ucc，C2的反相端电压为1/3Ucc。 模块三 数字电路技术 当复位端4脚接低电平时，不论C1和C2为何种状态，RS触发器的状态Q＝0、输出端OUT＝0，放电三极管导通。 当低电平触发端2脚的输出电压高于1/3Ucc，高电平触发端6脚的输入电压低于2/3Ucc时，C1和C2输出均为高电平，不改变RS触发器的状态，所以输出保持原来状态不变。 当低电平触发端2脚的输出电压低于1/3Ucc，C2输出为低电平，使RS触发器置1，即Q＝1，输出端OUT＝1，放电三极管截止。 低电平触发端2脚的输出电压高入1/3Ucc，高电平触发端6脚的输入电压高于2/3UCC时，C1输出为低电平，C2输出为高电平，使RS触发器置0，即Q＝0，输出OUT＝0，放电三极管导通。 模块三 数字电路技术 3．555集成电路功能表 表3-5-1 555集成电路功能表 模块三 数字电路技术 二、由555构成的应用电路 1．555构成延时接通控制电路 所谓延时接通，是指电路通电后需要延迟一定