2022-2023学年高二物理竞赛课件：电路555定时器的原理及应用

电路555定时器的原理及应用 电路555定时器的原理及应用 内容：１、555定时器的工作原理 　　　２、555定时器的典型应用 　　　　　　 ◆单稳态触发器（Monostable Trigger） 　　　　　　◆多谐振荡器（Astable Multivibrator） 　　　　　　◆施密特触发器（Schmitt Trigger） 　　　　　　◆压控振荡器（Voltage Controlled Oscillator） 555定时器简介： 555定时器（时基电路）是一种用途广泛的模拟数字混合集成电路。1972年由西格尼蒂克斯公司（Signetics）研制；设计新颖、构思奇巧，备受电子专业设计人员和电子爱好者青睐；它可以构成单稳态触发器、多谐振荡器、施密特触发器和压控振荡器等多种应用电路。 典型封装 555定时器的电路结构及功能 触发端 置零输入端 阈值端 放电端 压控端 电源端 输出端 Vi1>2/3VCC Vi2> 1/3VCC时，比较器C1输出0，比较器C2输出 1，RS触发器置0，Vo为低电平。 2. Vi1<2/3VCC Vi2> 1/3VCC时，比较器C1输出1，比较器C2输出 1，RS触发器保持原状态不变。 3. Vi1<2/3VCC Vi2< 1/3VCC时，比较器C1输出1，比较器C2输出 0，RS触发器置1， Vo为高电平。 4. Vi1>2/3VCC Vi2< 1/3VCC时，比较器C1输出0，比较器C2输出 0，Vo为高电平。 阈值端 触发端 TH TR 2VCC / 3 VCC / 3 大于 大于 2VCC / 3 2VCC / 3 VCC / 3 VCC / 3 小于 小于 小于 大于 保持 保持 RD 晶体管 T uo 0 1 1 1 0 0 1 导通 导通 截止 综合以上的分析结果,便可得到555的功能表: 大于 小于 2VCC / 3 VCC / 3 1 1 截止 从555定时器的功能表可以看出： 555定时器有两个阈值（Threshold）电平，分别是1/3VCC和2/3VCC； 2. 输出端为低电平时三极管TD导通， 7脚输出低电平；输出端为高电平时三极管TD截止， 如果7脚接一个上拉电阻， 7脚输出为高电平。所以当7脚接一个上拉电阻时，输出状态与3脚相同。 便于记忆：2脚-- （低电平置位）；6脚—R（高电平复位）； ※ 555定时器的典型应用电路 ◆ 单稳态触发器（Monostable Trigger） 如果输入为高，稳定的输出状态应该为什么状态？ 1. 分析输出初始状态为高时的情况 2. 分析输出初始状态为低时的情况 这里要注意R的取值不能太小。（为什么？） 若R太小，当放电管导通时，灌入放电管的电流太大，会损坏放电管。 触发端加入窄脉冲！ 编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 注意：触发脉冲必须是窄脉冲，要比暂稳态的时间tw还要短。（为什么？如果触发脉冲比暂稳态时间长呢？） 变成反相器 为此需要确定三要素： uC (0) =0V、 uC (∞) =VCC、 =RC， 当t= tw时，uC (tw) =2 VCC /3代入公式。于是可解出 单稳态触发器暂稳态时间的计算 根据uC的波形，由过渡过程公式即可计算出暂稳态时间tw ， tw电容C从0V充电到2 VCC /3的时间，根据三要素方程： 暂稳态的持续时间由RC确定！！！ ★脉冲的定时 A B u u i o 单稳态电路 & 只有在tw时间内,与门才开门,信号A才能通过与门 $