时基电路及其应用解析课件.ppt

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1、555时基电路及其应用实验目的1.掌握555定时器的工作原理。2.掌握555定时器构成的单稳态触发器、振荡电路等应用电路的功能。3.掌握555定时器电路的安装焊接和测试方法。任务引用555时基电路也称555定时器，是一种将模拟电路和数字电路巧妙结合在一起的组合集成电路。特点：定时精度高工作速度快温度稳定性好结构简单，使用灵活555定时器外形结构和功能两大类：双极型：555CMOS：7555GND图5-2-1555定时器电路框图图5-2-2555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典型的双列直插式封装555定时器主要由比较器、触发

2、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图5-2-3555定时器电路框图管脚功能1脚：外接电源负端VSS或接地，一般情况下接地。　　8脚：外接电源VCC，双极型时基电路VCC的范围是4.5~16V，CMOS型时基电路VCC的范围为3~18V。一般用5V。3脚：输出端Vo2脚：低触发端当该端电压低于1/3Ucc时，输出高电平6脚：高触发端当该端电压高于2/3Ucc时，输出低电平4脚：强制复位端。当此脚接低电平，则时基电路不工作，此时不论2脚6脚处于何电平，时基电路输出为“0”，该端不用时应接高电平。　　5脚：为控制端。若此端外

3、接电压，则可改变内部两个比较器的基准电压，当该端不用时，应将该端串入一只0.01μF电容接地，以防引入干扰。　　7脚：放电端。该端与放电管集电极相连，用做定时器时电容的放电。定时器基本功能表表1复位端4脚高触发端6脚低触发端2脚输出端3脚放电端7脚0xx0导通1>2/3UCC>1/3UCC0导通1<2/3UCC>1/3UCC保持原态保持原态1x<1/3UCC1截止◆555定时器构成多谐振荡器555定时器构成多谐振荡器构成的多谐振荡器如图5-2-9所示。它是将两个触发端2脚和6脚合并在一起，放电端7脚接于两电阻之间。图5-2-10多谐振荡器的波形图5-2-9多谐振荡器电路图tuct

4、uoOO工作原理接通电源瞬间，电容两端电压U=0，即UTH=UTR=UC=0<1/3VDD,OUT=1,放电管截止，直流电源通过电阻RA和RB向电容充电，电容电压上升；当UC≥2/3V,即UTH=UTR=UC≥2/3VDD时，电路翻转，输出OUT=1变为OUT=0，放电管导通，电容经RB放电，电容电压下降，当电容电压下降到UC≤1/3VDD,即UTH=UTR=UC≤1/3VDD时，电路再次翻转，输出又有OUT=0变为OUT=1，如此周而复始，便形成振荡。振荡周期：T=t1+t2≈0.7（RA+RB)C+0.7RBC多谐振荡器参数的计算tuctuoOOtw1tw2输出波形的振荡周期可

5、用过渡过程公式计算：tw1：uC(0)=VCC/3V、uC(∞)=VCC、1=(RA+RB)C、当t=tw1时，uC(tw1)=2VCC/3代入三要素方程。于是可解出tw2：uC(0)=2VCC/3V、uC(∞)=0V、1=RBC、当t=tw2时，uC(tw2)=VCC/3代入公式。于是可解出占空比（DurationRatio）555定时器的典型应用电路单稳态触发器单稳态触发器电路图单稳态触发器的波形图这里要注意R的取值不能太小。（为什么？）若R太小，当放电管导通时，灌入放电管的电流太大，会损坏放电管。工作原理当无触发脉冲信号时，输入Ui="1",电源接通后，通过电阻R向电容C

6、充电，当Uc(UTH)上升到2/3VDD时，OUT=0，放电管导通，放电UTH<2/3UDD,而2脚UTR=Ui=1>1/3VDD,此时OUT保持原态“0",称这种状态时单稳态触发器的稳定状态。当有触发信号，即:Ui=UTR=0<1/3VDD时，由于UTH<2/3VDD,则触发器输出由“0”变为“1”，放电管由导通变为截止，直流电+VDD通过电阻对电容充电，电容两端电压UC（UTH）按指数上升，当UTH=UC<2/3VDD时输出保持“1”不变，这种状态即是单稳态触发器的暂稳态状态。当UC(UTH)>2/3VDD时，又有UTR>1/3VDD,电路又发生翻转，OUT=0放电管导通，电

7、容放电，电路自动返回稳定状态。◆555定时器构成施密特触发器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。图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