课程设计--555时基电路的研究与应用

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1、555时基电路的研究与应用一、仿真目的1、熟悉555型集成时基电路结构、工作原理及其特点2、掌握555型集成时基电路的基本应用二、设计指标要求555时基电路是一种双极型的时基集成电路，工作电源为4．5v～18v，输出电平可与TTL、CMOS和HLT逻辑电路兼容，输出电流为200mA，工作可靠，使用简便而且成本低，可直接推动扬声器、电感等低阻抗负载，还可以在仪器仪表、自动化装置及各种电器中作定时及时间延迟等控制，可构成单稳态触发器、无稳态多谐振荡器、脉冲发生器、防盗报警器、电压监视器等电路，应用及其广泛。为了便于分析和识别电路，更好的理解555电路，按555电路的结构特点进

2、行分类和归纳，总结555时基电路的各种应用。三、电路图设计原理集成时基电路又称为集成定时器或555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，故取名555电路。其电路类型有双极型和CMOS型两大类，二者的结构与工作原理类似。几乎所有的双极型产品型号最后的三位数码都是555或556；所有的CMOS产品型号最后四位数码都是7555或7556，二者的逻辑功能和引脚排列完全相同，易于互换。555和7555是单定时器。556和7556是双定时器。双极型的电源电压VCC＝+5V～+15V，输

3、出的最大电流可达200mA，CMOS型的电源电压为+3～+18V。1、555电路的工作原理555电路的内部电路方框图如图1－1所示。它含有两个电压比较器，一个基本RS触发器，一个放电开关管T，比较器的参考电压由三只5KΩ的电阻器构成的分压器提供。它们分别使高电平比较器A1的同相输入端和低电平比较器A2的反相输入端的参考电平为和。A1与A2的输出端控制RS触发器状态和放电管开关状态。当输入信号自6脚，即高电平触发输入并超过参考电平时，触发器复位，555的输出端3脚输出低电平，同时放电开关管导通；当输入信号自2脚输入并低于时，触发器置位，555的3脚输出高电平，同时放电开关管

4、截止。是复位端（4脚），当＝0，555输出低电平。平时端开路或接VCC。VC是控制电压端（5脚），平时输出作为比较器A1的参考电平，当5脚外接一个输入电压，即改变了比较器的参考电平，从而实现对输出的另一种控制，在不接外加电压时，通常接一个0.01μf的电容器到地，起滤波作用，以消除外来的干扰，以确保参考电平的稳定。T为放电管，当T导通时，将给接于脚7的电容器提供低阻放电通路。555定时器主要是与电阻、电容构成充放电电路，并由两个比较器来检测电容器上的电压，以确定输出电平的高低和放电开关管的通断。这就很方便地构成从微秒到数十分钟的延时电路，可方便地构成单稳态触发器，多谐振荡

5、器，施密特触发器等脉冲产生或波形变换电路。图1－1555定时器内部框图及引脚排列表1555定时器的功能表输入输出阈值输入⑥触发输入②复位④输出③放电管VT⑦XX00导通<2/3UDD<1/3UDD11截止>2/3UDD>1/3UDD10导通<2/3UDD>1/3UDD1不变不变四、555定时器的典型应用(1)构成单稳态触发器（一）、单稳态触发器的工作特点：①电路在没有触发信号作用时处于一种稳定状态。 ②在外来触发信号作用下，电路由稳态翻转到暂稳态; ③由于电路中RC延时环节的作用，暂稳态不能长保持,经过一段时间后，电路会自动返回到稳态。暂稳态的持续时间仅取与RC参数值有关

6、。（二）、单稳态触发器的分类：按电路形式不同分为门电路组成的单稳态触发器、MSI集成单稳态触发器、用555定时器组成的单稳态触发器。按工作特点划分为不可重复触发单稳态触发器、可重复触发单稳态触发器。（三）、单稳态触发器的应用1.定时图1-2用于频率计的单稳态触发电路2.延时图1-3用于延时的单稳态触发电路3.组成噪声消除电路单稳触发器的输出脉宽应大于噪声宽度而小于信号脉宽，才可消除噪声。如用VI作为下降沿触发的计数器触发脉冲,干扰加入,就会造成计数错误。图1-4用于消除噪声的单稳态触发电路图1－5(a)为由55定时器和外接定时元件R、C构成的单稳态触发器。触发电路由C1、

7、R1、D构成，其中D为钳位二极管，稳态时555电路输入端处于电源电平，内部放电开关管T导通，输出端F输出低电平，当有一个外部负脉冲触发信号经C1加到2端。并使2端电位瞬时低于，低电平比较器动作，单稳态电路即开始一个暂态过程，电容C开始充电，VC按指数规律增长。当VC充电到时，高电平比较器动作，比较器A1翻转，输出V0从高电平返回低电平，放电开关管T重新导通，电容C上的电荷很快经放电开关管放电，暂态结束，恢复稳态，为下个触发脉冲的来到作好准备。波形图如图1－5(b)所示。暂稳态的持续时间tw（即为延时时间）决定于外接元件R、C值