555定时器的原理和应用

（2-1）555定时器的原理和应用（2-2）概述数字电路区别于模拟电路的主要特点之一是：它的工作信号是离散时间的脉冲信号。最常用的脉冲信号是方波(矩形波)。如何产生方波以及对不理想的方波如何整形，是下面讨论的重点。（2-3）1单脉冲的产生+VCCFS按钮按放一次，便产生一个单脉冲。但是，由于按钮S机械动作经常伴有抖动现象，使得输出的方波很不理想，毛刺很大。这样的方波用到数字系统中很容易引起误动作。因此，这个电路没有实用价值。（2-4）&&S＋5VQQ正常时，不按按钮，Q＝0；按下按钮时，锁定器翻转，Q＝1；松开按钮后，回到Q＝0。可见：按钮动作一次，Q端就输出一个正脉冲。QQ（2-5）2单稳态触发器单稳态触发器简称单稳。它的突出特点是:输出端只有一个稳定状态,另一个状态则是暂稳态.加入触发信号后,它可以由稳定状态转入暂稳态,但是,经过一定时间以后,它又会自动返回原来的稳定状态。稳定状态稳定状态暂稳态由外界触发自动返回学习的重点:为什么会自动返回?需多少时间?（2-6）单稳态触发器的应用单稳的应用多种多样,如:整形、延时控制、定时顺序控制等等。例如“延时控制”利用单稳可以取得延时作用,延长的时间可以通过R、C调节。（2-7）555定时器的原理和应用555定时器是将模拟电路和数字电路集成于一体的电子器件。它使用方便,带负载能力较强,目前得到了非常广泛的应用。1、555定时器的工作原理555定时器的内部电路包括以下几部分:一个由三个相等电阻组成的分压器;两个电压比较器:Ｃ1、Ｃ2;一个同步RS触发器;一个反相器和一个晶体管T。具体的结构见后图。（2-8）RSQQ--++A1A2Tuo87645321RRR１TRDR'oVTHCOVCCVp167（2-9）12345678555VCCDTHCOGNDTRUoRD电源放电阈值电控压制地触发输出复位电源电压范围:4.5V~18VRSQQ--+A1A2Tuo87645321RRR１TRDR'oVTHCOVCCV+（2-10）RSQQ++--A1A2VCCTHCOTRDTuoRD87645321RRR三个电阻构成的分压器给两个比较器提供基准电压:A1的为2VCC/3,A2的为VCC/3。首先讨论上图中加彩色部分的电路的工作原理。（2-11）101000阈值端触发端THTRRS比较的结果2VCC/3小于2VCC/3小于VCC/3大于VCC/3小于VCC/3大于大于2VCC/3SR++--A1A2VCCTHCOTR876521RRR阈值端触发端大于2VCC/3VCC/3小于11（2-12）RSQQ++--A1A2VCCTHCOTRDTuoRD87645321RRR晶体管TRSQuo100100保持0110保持保持导通截止RSQ1001000101保持保持Q11禁止禁止RS触发器功能表附录:（2-13）综合以上的分析结果,便可得到555的功能表:阈值端触发端THTR2VCC/3VCC/3大于大于2VCC/32VCC/3VCC/3VCC/3小于小于小于大于保持保持RD晶体管Tuo0111001导通导通截止RSQQ++--A1A2VCCTHCOTRDuoRD87645321RRRT（2-14）6.5.2555定时器的应用(1).双稳态触发器:微电机起动停车控制电路。4816235S2S1RRCVCCTHTRuoM微电机555S1:起动按钮S2:停车按钮（2-15）4816235S2S1RRCVCCTHTRM微电机555uo阈值端触发端THTR大于大于小于小于小于大于保持保持RD晶体管Tuo0111001导通导通截止VCC/32VCC/3VCC/32VCC/32VCC/3VCC/3仅按下起动按钮S1,则TRVCC/3;未按S2,当然TH2VCC/3,故uo=1,电机转动。即使放开S1,TRVCC/3,TH2VCC/3,uo保持为1,电机继续转动。如果仅按下按钮S2,TH2VCC/3,未按S1,当然TRVCC/3,这时uo=0,电机停止运行。如果松开S2,电机仍不转动。（2-16）(2).单稳态触发器:洗相曝光定时器48162357uouiVCCRRTCTDTHTRS若S打开,则ui=1;若S合上,则ui=0。0t0t0tuiuCTuo2VCC/3TW（2-17）48162357uouiVCCRRTCTDTHTRS若S打开,则ui=1;若S合上,则ui=0。0tuiTH2VCC/3,TRVCC/3按钮S处于打开状态时：uo=0,555内的管T导通,电容CT被短路,TH=0.3V。0tuCT2VCC/30tuo处于稳定状态“0”（2-18）48162357uouiVCCRRTCTDTHTRS0tui0tuCT2VCC/30tuo按一下S,TRVCC,已有TH2VCC/3,故uo=1,555内的管T截止,CT将被充电,……只要uCT尚未充至2VCC/3,uo的状态就不会变化。（2-19）48162357uouiVCCRRTCTDTHTRS一旦uCT2VCC/3,且已有TRVCC/3,uo=0;555内的晶体管T也由截止变成导通,电容CT迅速放电而变成0V。0tui0tuCT2VCC/30tuo（2-20）48162357uouiVCCRRTCTDTHTRS0tui0tuCT2VCC/30tuo由以上过程可以看出:按钮每按动一次,uo便输出一个正脉冲,其宽度TW由RTCT决定。（2-21）48162357uouiVCCRRTCTDTHTRSJJ~红白D1D2按一下按钮S未按uo0J的线圈不通电J的结点不动作红灯白灯亮灭1通电闭合亮灭红灯亮的时间即为曝光时间TWTW=1.1RTCT（2-22）(3).多谐振荡器:简易电子琴电路48162357R1R2CuC555DTHTRuoVCC0tuouC0tVCC/32VCC/3首先说明如何用555定时器构成多谐振荡器:输出波形（2-23）48162357R1R2CuC555DTHTRuoVCC设电容C原先未充电,故TH=TRVCC/3,此时uo=1,555内的晶体管T截止,电源通过R1和R2对电容C充电。uC0tVCC/32VCC/30tuo在uC没有充电到2VCC/3之前,uo保持1不变。（2-24）uC0tVCC/32VCC/30tuo在uC没有充电到2VCC/3之前,uo保持1不变。一旦uC充至稳态值,即TH=TR2VCC/3,立即uo=0,同时555内的管T导通,电容C经R27#T1#放电,一直至VCC/3,使得uo回到1,进入循环...t1t2t348162357R1R2CuC555DTHTRuoVCC（2-25）0tuouC0tVCC/32VCC/3T1T2输出方波的周期T的计算:T=T1+T2=0.7(R1+2R2)C48162357R1R2CuC555DTHTRuoVCC（2-26）0tuouC0tVCC/32VCC/3T1T248162357R1R2CuC555DTHTRuoVCC如何改变方波的占空比？改变充放电回路的时间常数！（2-27）48162357R1C555uoVCCR21R28S8S1简易电子琴电路图简易电子琴就是通过改变R2的阻值来改变输出方波的周期,使外接的喇叭发出不同的音调。