555集成电路应用设计

第三章555集成电路应用设计1.双色闪光灯2.触摸开关灯3.三极管好坏判别器4.占空比50%的方波发生器5.正负电源变换电路6.三倍压直流电源1.双色闪光灯知识点：现象：1.接通电源，观察两个LED灯的变化？2.调节R1和C1的参数，观察LED灯的变化？提问：1.R3、R4的作用？2.LED的闪烁频率受谁影响？3.C2的作用？121)2/(44.1CRRf555定时器555定时器是一种用途广泛的模拟数字混合集成电路。它可以构成单稳态触发器、多谐振荡器、压控振荡器等多种应用电路。87654321GNDTLTHVCCRduo555定时器电路框图555定时器符号图555定时器的工作原理地低触发端高触发端放电端电源端清零端输出端电压控制端16+--+++258GNDTLTHCV3132VCCVCC4Rd111137OUTDISVCCDISCV16+--+++258GNDTLTHCV4Rd111137OUTDISVCCA1A2555定时器主要由比较器、触发器、反相器和由三个5k电阻组成的分压器等部分构成，电路如图所示。电阻分压器比较器触发器反相器555定时器电路框图CC31VCC32V真值表的第一行016+--+++258GNDTLTHCV4Rd111137OUTDISVCCA1A2CC32VCC31V0110导通16+--+++258GNDTLTHCV4Rd111137OUTDISVCCA1A2CC32VCC31V清零016+--+++258GNDTLTHCV4Rd111137OUTDISVCCA1A2CC32VCC31V保持保持THTLRdOUTDISCC32VCC31VCC31VCC32VCC32VCC31VLL通HHH断555定时器功能表通LH保持保持0010110真值表的第二行CC31VCC32V从第二行到第三行CC32VCC32VCC32V导通CC32VCC31V0真值表的第四行CC31VCC32V10010101截止从第四行返回第三行CC32VCC31V00保持保持1截止回差现象工作原理接通电源时，电容C1还来不及充电，2号引脚为低电平，发光二极管LED1截止，LED2点亮。随着电源经R1、R2对C1充电，C1两端电压逐渐升高，发光二极管LED1依然截止，LED2点亮。发光二极管LED1点亮，LED2截止。V2，V61/3VCCV3=高电平2/3VCCV2，V61/3VCCV3=高电平V2，V62/3VCCV3=低电平THTLRdOUTDISCC32VCC31VCC31VCC32VCC32VCC31VLL通HHH断555定时器功能表通LH保持保持课后作业接出图中电路，描述其工作原理2.触摸开关灯知识点：现象：1.用手分别触摸C1、C2的左侧金属端，观察实验效果。2.将C1拔掉，用手捏着C1一端，用示波器测量另一端观察示波器波形，分析信号的幅度大小。提问：1.VD1、VD2的作用？2.C1、C2的作用？工作原理不接触C1、C2时，IC1处于保持，发光二极管LED1保持原状态。手碰触C1，IC1输出为高电平，发光二极管LED1点亮。手碰触C2，IC1输出为低电平，发光二极管LED1熄灭。V21/3VCC，V62/3VCCTHTLRdOUTDISCC32VCC31VCC31VCC32VCC32VCC31VLL通HHH断555定时器功能表通LH保持保持V21/3VCC，V62/3VCCV21/3VCC，V62/3VCC555双稳态触发电路特点：有R和S两个输入，两输入阈值电压不同，输入无C。用途：比较器，电子开关，检测电路，家用控制器等。别名：双限比较器、锁存器3.三极管好坏判别器知识点：现象：1.使用NPN9013按对应连接端进行连接，观察灯的变化。2.使用PNP9012按对应连接端进行连接，观察灯的变化。3.断开B、C、E任意一端，观察灯的变化。4.短路BC或BE，观察灯的变化。提问：1.R2的作用？2.7端电压变化？3.R1、C1的作用？THTLRdOUTDISCC32VCC31VCC31VCC32VCC32VCC31VLL通HHH断555定时器功能表通LH保持保持工作原理NPN：uO为低电平，V1截止，V7为低电平，LED1点亮；uO为高电平，V1导通，V7为高电平，LED1熄灭；ucuoTHTLRdOUTDISCC32VCC31VCC31VCC32VCC32VCC31VLL通HHH断555定时器功能表通LH保持保持工作原理PNP：uO为高电平，V1导通，V7为高电平，LED2点亮；uO为低电平，V1截止，V7为低电平，LED2熄灭；ucuo多谐振荡器多谐振荡器又称为无稳态触发器，它没有稳定的输出状态，只有两个暂稳态。在电路处于某一暂稳态后，经过一段时间可以自行触发翻转到另一暂稳态。两个暂稳态自行相互转换而输出一系列矩形波。多谐振荡器可用作方波发生器。4.占空比50%的方波发生器知识点：现象：1.接通电源，观察发光二极管的变化。2.用示波器观察3端输出波形。提问：1.V1、VD1的作用？2.输出波形频率受谁影响？)1/(44.11CRPf5.正负电源变换电路知识点：现象：1.接通电源，用直流电压表测量电路输出电压大小。提问：1.R1、R2、C1和555组成了什么电路？振荡频率多少？2.VD1、VD2与C2、C3构成了什么电路？工作原理R1、R2、C1和555组成了约5kHz的多谐振荡器，VD1、VD2与C2、C3构成了极性变换电路。当555的3端输出为高电平时，通过VD2向C2充电；当3端输出为低电平时，C2被VD2反偏截止，C2通过3端、1端和VD1向C3转移电荷。这样重复多次，C3上电压达到一个稳定的相对于地线的负电压。工作原理本电路可把正电源变成负电源输出，但输出电流仅有数十毫安。1N4148并非高频整流二极管，其工作频率不高，555震荡频率较高时，需用高频整流二极管替换。由于二极管本身存在一定的管压降，电容也会存在一定的损耗，因此，输出电压比工作电源电压低1.3~1.4伏左右。6.三倍压直流电源知识点：现象：1.接通电源，用直流电压表测量电路输出电压大小。提问：1.R1、R2、C1和555组成的多谐振荡器振荡频率多少？工作原理：当555的3端输出低电平时，电源通过VD1向C3充电，当3端输出高电平时，使C3上已存储的电荷和3端的高电平叠加，再通过VD2对C4充电，使C4得到电源电压的2倍电压。随着IC1输出脉冲的不断变化，相继对C5、C6充电，使输出端电压达到电源电压的3倍左右。