定时器及其应用1

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1、模块七555定时器及其应用555定时器是一种多用途的中规模单片集成电路,它由美国Sginetics公司于1972年最早开发研制的，因输入端设计有三个5kΩ的电阻而得名。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。它是将模拟功能和逻辑功能巧妙地结合在一起,具有功能强大、使用灵活、应用范围广等优点,广泛地用于工业控制、家用电器、电子玩具乐器、数字设备等方面,俗称“万能块”。项目一555集成定时器结构及基本原理555集成定时器按内部器件类型可分双极型（TTL型）和单极型（CMOS型）。TTL型产品型号

2、的最后3位数码是555或556（含有两个555）,CMOS型产品型号的最后4位数码都是7555或7556（含有两个7555）,它们的逻辑功能和外部引线排列完全相同。555芯片和7555芯片是单定时器,556芯片和7556芯片是双定时器。TTL型的定时器静态功耗高,电源电压使用范围为＋5～＋15V；CMOS型的定时器静态功耗较低,输入阻抗高,电源电压使用范围为＋3～＋18V,且在大多数的应用场合可以直接代换TTL型的定时器。这里的定时器，指的是555电路。555定时器可以说是模拟电路与数字电路结合的典范，其内部电路

3、简图如图7-1所示。两个比较器C1和C2各有一个输入端连接到三个电阻R组成的分压器上，比较器的输出接到RS触发器上。此外还有输出级和放电管。输出级的驱动电流可达200mA。比较器C1和C2的参考电压分别为UA=1/3VCC和UB=2/3VCC（本章都用UA和UB表示），根据C1和C2的另一个输入端——触发输入和阈值输入，可判断出RS触发器的输出状态。当复位端为低电平时，RS触发器被强制复位。若无需复位操作，复位端应接高电平。555定时器的符号及外管脚分布图如图7-2所示。555定时器的基本功能见表7-1。项目二集

4、成定时器应用举例1.用555定时器构成单稳态触发器（1）电路组成用555构成的单稳态触发器如图7-3（a）所示。图a中R、C为定时元件构成单稳态触发器的定时电路；0.01μF电容为滤波电容。（2）工作原理①稳态当未加触发信号Ui为高电平时,接通电源后,VCC首先通过R对C充电,使Uc上升,当Uc≥UB时,触发器置0,输出U0为低电平,放电管T导通,此后,C又通过T放电,放电完毕后,Uc和U0均为低电平不变,电路进入稳态。②暂稳态当触发脉冲Ui的负窄脉冲触发后,由于Ui＜UA,触发器被置1,输出U0为高电平,放电管

5、T截止,电路进入暂稳态,定时开始。VCC通过R向C充电,电容C上的电压Uc按指数规律上升,趋向VCC。当Uc≥UB时,触发器置0,输出U0为低电平,放电管T导通,定时结束。电容C经T放电,Uc下降到低电平,U0维持在低电平,电路恢复稳态。（3）输出脉宽tW的计算:输出脉宽tW等于电容C上的电压Uc从零充到2/3VCC所需的时间。tW＝1.1RC可以看出,输出脉宽tW仅与定时元件R、C值有关,与输入信号无关。但为了保证电路正常工作,要求输入的触发信号的负脉冲宽度小于tW,且电平小于1/3VCC。2.用555定时器构

6、成施密特触发器（1）电路组成无需增加任何元件，电路连接如图7-4（a）所示。图7-4（b）是输入为三角波时的输出波形。图中Vth+和Vth-即为图7-1中UB与UA。通过改变5脚（Vc）的电压，可改变两个阈值。（2）工作原理设在电路的输入端输入三角波。接通电源后,输入电压Ui较低,Ui＜UA,Ui

7、开始下降,当UA＜Ui＜UB时，电路仍维持不变的状态，输出Uo为低电平。当Ui≤UA时，触发器置1，输出Uo变为高电平，放电管T截止。可见：该施密特触发器的正向阈值电压Vth+=UB，负向阈值电压Vth-＝UA。回差电压：ΔU＝UB－UA＝1/3VCC。在以后的时间里，随输入电压反复变化，输出电压重复以上过程。3.用555定时器构成多谐触发器（1）电路组成用555定时器构成的多谐振荡器如图7-5所示。其中电容C经R2、T构成放电回路,而电容C的充电回路却由R1和R2串联组成。为了提高定时器的比较电路参考电压的稳定

8、性,通常在5脚与地之间接有0.01μF的滤波电容,以消除干扰。（2）工作原理刚接通电源时,由于电容C上的电压Uc为0，电路输出U0为高电平,放电管T截止，处于第1暂稳态。之后VCC通过R1、R2对C充电,使Uc上升,当Uc≥UB时,触发器置0,输出U0为低电平,此时,放电管T由截止变为导通,进入第2暂稳态。C经R2和T开始放电,使Uc下降,当Uc≤UA时,电路又翻转置1,