86555定时器及其应用

典型封装555定时器及其应用555定时器是一种将模拟电路和数字电路集成于一体的电子器件。用它可以构成单稳态触发器、多谐振荡器和施密特触发器等多种电路。555定时器在工业控制、定时、检测、报警等方面有广泛应用。一、555定时器的结构及工作原理1.分压器：由三个等值电阻构成2.比较器：由电压比较器C1和C2构成3.R-S触发器4.放电开关管TVAVB输出端电压控制端高电平触发端低电平触发端放电端复位端UCC分压器比较器R-S触发器放电管地++C1++C2QQRDSD5KΩ5KΩ5KΩT245678312/3UCC1/3UCC102/3UCC1/3UCC012/3UCC1/3UCC112/3UCC1/3UCC00RDSDV6V2比较结果1/3UCC不允许2/3UCC++C1++C2..5KΩ5KΩ5KΩVAVBUCCRDSD562RDSD101011QT10保持导通截止保持V6V22/3UCC1/3UCC2/3UCC1/3UCC2/3UCC1/3UCCQT10保持导通截止保持综上所述，555功能表为：QQRDSDT输出从555定时器的功能表可以看出：1.555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）；SVCC1RC123456785555VCC2◆555定时器构成施密特触发器（SchmittTrigger）由于施密特触发器无须放电端，所以利用放电端与输出端状态相一致的特点，从放电端加一上拉电阻后，可以获得与3脚相同的输出。但上拉电阻可以单独接另外一组电源，以获得与3脚输出不同的逻辑电平。555定时器构成施密特触发器的电路图如图5-2-13所示,施密特触发器属于波形变换电路，该电路可以将正弦波、三角波、锯齿波变为脉冲信号。uo2uiuo1图5-2-13施密特触发器电路图施密特触发器的工作原理和多谐振荡器基本一致，无原则不同。只不过多谐振荡器是靠电容器的充放电去控制电路状态的翻转，而施密特触发器是靠外加电压信号去控制电路状态的翻转。所以，在施密特触发器中，外加信号的高电平必须大于，低电平必须小于，否则电路不能翻转。CC32VCC31V施密特触发器的输出波形如下：ui00uOtt2VCC/31VCC/3图5-2-14施密特触发器的波形图施密特触发器的主要用于对输入波形的整形。图5-2-14表示的是将三角波整形为方波,其它形状的输入波形也可以整形为方波。VCC1uo1RC123456785555uiVCC2uo2图5-2-13施密特触发器电路图图5-2-15是施密特触发器（电源电压5V）的示波器波形图，对应输出波形翻转的555定时器的二个阈值，一个是对应输出下降沿的3.375V，另一个是对应输出上升沿的1.688V，施密特触发器的回差电压是3.375-1.688=1.688V。。在放电端7脚加一个上拉电阻，接10V电源，可以获得一个高、低电平与3脚输出不同，但波形的高、低电平宽度完全一样的第二个输出波形，这个波形可以用于不同逻辑电平的转换。图5-2-15施密特触发器的示波器波形图◇施密特触发器的应用★波形的整形tUT＋UT－uiotuoo不规则的或者在信号传送过程中受到干扰而变坏的波形经过施密特电路，可以得到良好的波形。★脉冲幅度鉴别tuootuio利用施密特电路,可以从输入幅度不等的一串脉冲中,去掉幅度较小的脉冲,保留幅度超过UT+的脉冲。1.由555定时器组成的多谐振荡器多谐振荡器是一种无稳态触发器，接通电源后，不需外加触发信号，就能产生矩形波输出。由于矩形波中含有丰富的谐波，故称为多谐振荡器。多谐振荡器是一种常用的脉冲波形发生器,触发器和时序电路中的时钟脉冲一般是由多谐振荡器产生的。二、定时器电路的应用UCC++C1++C2QQRDSD...5KΩ5KΩ5KΩVAVBT13245678(复位端)(地)uo1.由555定时器组成的多谐振荡器接通电源通电前uc=00111002/3UCCRD=1SD=0..ucR1R2.+–C充电C放电11/3UCC48562713+UCCuo.uC..CR1R2uctuottp1tp22/3UCC1/3UCCRD=1SD=0Q=1Q=0T截止Q=0Q=1T导通RD=0SD=1tp1=(R1+R2)Cln2=0.7(R1+R2)Ctp2=R2Cln2=0.7R2CT=tp1+tp2=0.7(R1+2R2)C接通电源C充电C放电.uC.+UCC4876213CR1R25.例：多谐振荡器构成水位监控报警电路水位正常情况下，电容C被短接，扬声器不发音；水位下降到探测器以下时，多谐振荡器开始工作，扬声器发出报警。+二、定时器电路的应用单稳态触发器只有一个稳定状态。在未加触发脉冲前，电路处于稳定状态；在触发脉冲作用下，电路由稳定状态翻转为暂稳定状态，停留一段时间后，电路又自动返回稳定状态。暂稳定状态的长短，取决于电路的参数，与触发脉冲无关。2.定时器组成的单稳态触发器单稳态触发器一般用做定时、整形及延时。2.由555定时器组成的单稳态触发器(地)接通电源2/3UCC01101Q=0导通1稳定状态ucR1+UCCuiUCC++C1++C2QQRDSD5KΩ5KΩ5KΩVAVBT1348(复位端)u065272.由555定时器组成的单稳态触发器(地)1101Q=1截止暂稳状态01/3UCC001ucR1+UCCuiUCC++C1++C2QQRDSD5KΩ5KΩ5KΩVAVBT1348(复位端)u065272.由555定时器组成的单稳态触发器(地)2/3UCC1010Q=1截止0暂稳状态10110稳定状态Q=0ucR1+UCCuiUCC++C1++C2QQRDSD5KΩ5KΩ5KΩVAVBT1348(复位端)u06527+UCC48562713...0.01μFucCuiuoRuituctuot(1/3UCC)Q=0Q=1T导通，C通过T放电,uc0接通电源RD=0SD=1保持“0”态RD=1SD=1上升到2/3UCCuituctuot暂稳态tptp=RCln3=1.1RC+UCC48562713...0.01μFucCuiuo2/3UCCRD=1SD=0Q=1Q=0T截止C充电RD=0SD=1Q=0Q=1因此暂稳态的长短取决于RC时间常数R例1：单稳态触发器构成定时检测&uiuBuAuouituBtuotuAt例2：单稳态触发器构成短时用照明灯48162357uouiUCCSRCuituottp若S未按下,则ui=1若S按下,则ui=0uo按一下按钮S未按0KT的线圈不通电KT的触点断开灯灭1通电闭合亮灯亮的时间为：tp=1.1RC48162357uouiUCCCSKTKTD1D2R~