定时、延时电路(555)

第五讲定时、延时电路（555）了解定时器机械定时器电子定时器认识555555/7555556/7556集成时基电路是一种数字、模拟混合型的中规模集成电路，应用十分广泛。它是一种产生时间延迟和多种脉冲信号的电路，由于内部电压标准使用了三个5K电阻，故又取名555电路。其电路类型有双极型和CMOS型两大类。一般用双极性工艺制作的称为555，用CMOS工艺制作的称为7555，除单定时器外，还有对应的双定时器556/7556。二者的逻辑功能和引脚排列完全相同，易于互换。双极型的电源电压VCC＝+5V～+15V，输出的最大电流可达200mA，CMOS型的电源电压为+3～+18V。555定时器可以说是模拟电路与数字电路结合的典范。555定时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。由分压器、比较器、基本R--S触发器和放电三极管等部分组成。分压器由三个5K的等值电阻串联而成。分压器为比较器A1、A2提供参考电压，比较器A1的参考电压为2／3Vcc，加在同相输入端，比较器A2的参考电压为1／3Vcc，加在反相输入端。比较器由两个结构相同的集成运放A1、A2组成。高电平触发信号加在A1的反相输入端，与同相输入端的参考电压比较后，其结果作为基本R--S触发器Rd端的输入信号；低电平触发信号加在A2的同相输入端，与反相输入端的参考电压比较后，其结果作为基本R—S触发器Sd端的输入信号。基本R--S触发器的输出状态受比较器A1、A2的输出端控制。KKKKRS触发器及其状态表NE555基本电路一、单稳类——作用：定延时、消抖动、分（倍）频、脉冲输出、速度检测等。二、双稳类——作用：比较器、锁存器、反相器、方波输出及整形等。双稳电路的输入端的输入电压一般没有定时电阻和定时电容。这是双稳工作方式的结构特点。三、无稳类——作用：方波输出、电源变换、音响报警、玩具、电控测量、定时等。无穏电路就是多谐振荡电路，是555电路应用最广变化形式最多的一类。输入端一般都有两个振荡电阻和一个振荡电容。只有一个震荡电阻的可以认为是特例。第一类单稳类第2种是脉冲启动型单稳，也可以分为2个不同的单元。他们的输入特点都是“RT-7.6-CT”，都是从2端输入。1.2.1电路的2端不带任何元件，具有最简单的形式；1.2.2电路则带有一个RC微分电路。第3种是压控振荡器。单稳型压控振荡器电路有很多，都比较复杂。为简单起见，我们只把它分为2个不同单元。不带任何辅助器件的电路1.3.1；使用晶体管、运放等辅助起见的电路为1.3.2。第1种是触发电路，有双端输入2.1.1和单端输入2.1.2两个单元。单端比较器可以是6端固定、2端输入；也可以是2端固定、6端输入。第二类双稳类第2种是斯密特触发电路，有最简单形式的2.2.1和输入端电阻调整偏置或在控制端5加控制电压VCT以改变阀值电压的2.2.2共两个单元电路。2.2.2单元电路中的C1只起耦合作用，R1和R2起直流偏置作用。第三类无穏类第1种是直接反馈型，振荡电阻式连在输出端Vo的。第2种是间接反馈型，振荡电阻是连在电源Vcc上的。其中第1个单元电路3.2.1是应用最广的。第2个单元电路3.2.2是方波振荡电路。滴3、4个单元都是占空比可调的脉冲振荡电路，功能相同而电路结构略有不同。第3种是压控振荡器。由于电路变化形式很复杂，为简单起见，只分为最简单的形式3.3.1.和带辅助器件的3.3.2两个单元。NE555应用电路104充电时间:T1=（R1+R2）*C*In2≈0.7(R1+R2)*C放电时间:T2=R2*c*In2≈0.7R2*C矩形波的振荡周期:T=T1+T2=In2*(R1+2R2)*C≈0.7(R1+2R2)*C基本RC振荡电路设电容的初始电压为０，t＝０时接通电源，由于电容电压不能突变，所以高、低触发端都等于0，比较器Ａ1输出为高电平，Ａ２输出为低电平，即Rd=1，Sd=0，触发器置１，定时器输出高电平，放电三极管截止，电源经R1，R2向电容Ｃ充电，Uc逐渐升高，到1／3Vcc时，A2输出由０翻转为１，这时Rd=Rs=1。所以0t期间，定时器输出为高电平１。t1时刻，Uc上升到2／3Vcc，比较器A1的输出由１变为０，这时Rd=0，Rs=1，触发器复０，定时器输出Uo=0。t1~t2期间，放电三极管Ｔ导通，电容Ｃ通过R2放电。Uc按指数规律下降，当Uc2／3Vcc时比较器A1输出由０变为１，Ｒ－Ｓ触发器的Rd=Sd=1，Ｑ的状态不变，Uo的状态仍为低电平。t2时刻，Uc下降到1／3Vcc，比较器A2输出由1变为0，R---S触发器的Rd=1，Sd=0，触发器处于1，定时器输出Uo=1。此时电源再次向电容C放电，重复上述过程。通过上述分析可知，电容充电时，定时器输出Uo=1，电容放电时，Uo=0，电容不断地进行充、放电，输出端便获得矩形波。多谐振荡器无外部信号输入，却能输出矩形波，其实质是将直流形式的电能变为矩形波形式的电能。实例断开时报警