芯片555及其应用电路
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555定时电路内部结构分析及应用1 绪言555定时器是电子工程领域中广泛使用的一种中规模集成电路,它将模拟与逻辑功能巧妙地组合在一起,具有结构简单、使用电压范围宽、工作速度快、定时精度高、驱动能力强等优点。
555定时器配以外部元件,可以构成多种实际应用电路。
广泛应用于产生多种波形的脉冲振荡器、检测电路、自动控制电路、家用电器以及通信产品等电子设备中。
2555定时器功能及结构分析2.1 555定时器的分类及管脚作用555定时器又称时基电路。
555定时器按照内部元件分有双极型(又称TTL 型)和单极型两种。
双极型内部采用的是晶体管;单极型内部采用的则是场效应管,常见的555时基集成电路为塑料双列直插式封装(见图2-1),正面印有555字样,左下角为脚①,管脚号按逆时针方向排列。
2-1 555时基集成电路各管脚排布555时基集成电路各管脚的作用:脚①是公共地端为负极;脚②为低触发端TR,低于1/3电源电压以下时即导通;脚③是输出端V,电流可达2000mA;脚④是强制复位端MR,不用可与电源正极相连或悬空;脚⑤是用来调节比较器的基准电压,简称控制端VC,不用时可悬空,或通过0.01μF电容器接地;脚⑥为高触发端TH,也称阈值端,高于2/3电源电压发上时即截止;脚⑦是放电端DIS;脚⑧是电源正极VC。
2.2 555定时器的电路组成图2-2为555芯片的内部等效电路U31kBJT_NPN_VIRTUAL2-2 555定时器电路组成5G555定时器内部电路如图所示, 一般由分压器、比较器、触发器和开关。
及输出等四部分组成,这里我们主要介绍RS 触发器和电压比较器。
2.2.1基本RS 触发器原理如图2-3是由两个“与非”门构成的基本R-S 触发器, RD 、SD 是两个输入端,Q 及是两个输出端。
QQRDSD2-3 RS 触发器正常工作时,触发器的Q 和应保持相反,因而触发器具有两个稳定状态:1)Q=1,=0。
555时基电路及其应用实验报告一、导言555时基电路是一种常用的集成电路,广泛应用于各种电子设备中。
本实验旨在通过对555时基电路的实验搭建和应用实验,探索其工作原理和应用特点。
二、实验设备和材料1. 555时基电路芯片2. 电阻、电容和电感元件3. 电源、示波器和信号发生器等实验仪器4. 连接线等实验辅助材料三、实验步骤1. 555时基电路搭建实验根据555时基电路的原理图,将实验设备和材料连接起来。
按照标准的接线顺序,将电源、电阻、电容和555芯片等元件逐一连接。
注意检查接线是否正确,以确保电路能够正常工作。
2. 555时基电路测试接下来,将示波器连接到555芯片的输出引脚上,调节示波器的参数,观察波形的变化。
通过改变电阻和电容的数值,可以调节输出波形的频率和占空比。
记录下不同参数下的波形特征,并进行分析和比较。
3. 555时基电路应用实验在实验中,可以将555时基电路应用于脉冲发生器、定时器、频率计等实际电子电路中。
通过改变电路的连接方式和参数设置,可以实现不同的应用功能。
例如,可以将555时基电路连接到脉冲发生器电路中,生成稳定的脉冲信号;也可以将555时基电路作为定时器,控制电路的工作时间。
四、实验结果与分析1. 555时基电路工作特点通过实验观察,我们发现555时基电路可以产生稳定的方波信号。
在输入电压为5V的情况下,根据电路参数的不同设置,可以得到不同频率和占空比的输出波形。
通过改变电阻和电容的数值,可以调节频率的范围。
而通过改变电路的连接方式,如添加电感元件,可以实现更丰富的波形变化。
2. 555时基电路的应用实验结果通过将555时基电路应用于脉冲发生器和定时器电路中,我们成功实现了不同功能的电路设计。
脉冲发生器可以产生稳定的脉冲信号,其频率和占空比可以通过调节电路参数来控制。
定时器电路可以在预设的时间段内控制其他电路的工作状态。
五、实验结论通过本次实验,我们了解了555时基电路的工作原理和应用特点。
555芯片引脚图555 定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。
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。
555 定时器的电源电压范围宽,可在 4.5V~16V 工作,7555 可在 3~18V 工作,输出驱动电流约为 200mA,因而其输出可与 TTL、CMOS 或者模拟电路电平兼容。
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。
555引脚图如下所示。
555引脚图555的内部结构可等效成23个晶体三极管.17个电阻.两个二极管.组成了比较器.RS触发器.等多组单元电路.特别是由三只精度较高5k电阻构成了一个电阻分压器.为上.下比较器提供基准电压.所以称之为555.555属于cmos工艺制造.555引脚图介绍如下1地 GND2触发3输出4复位5控制电压6门限(阈值)7放电8电源电压Vcc单稳类电路单稳工作方式,它可分为3种。
见图示。
第1种(图1)是人工启动单稳,又因为定时电阻定时电容位置不同而分为2个不同的单元,并分别以1.1.1 和1.1.2为代号。
他们的输入端的形式,也就是电路的结构特点是:“RT-6.2-CT”和“CT-6.2-RT”。
第2种(图2)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(图3)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为1.3.1;使用晶体管、运放放大器等辅助器件的电路为1.3.2。
图中列出了2个常用电路。
555时基电路及其应用实验报告总结引言555时基电路是一种广泛应用于电子系统中的定时器电路,其简单可靠的特点使得其成为电子工程师们经常使用的电路之一。
在本次实验中,我们将学习555时基电路的基本原理和应用,并利用实验的方法来进一步了解其特性和应用。
实验目的1. 了解555时基电路的基本原理和特点;2. 学习555时基电路的应用;3. 掌握555时基电路的实际电路设计和调试能力。
实验原理555时基电路是一种基于电容充放电周期的定时器电路,由控制电压,比较电压和输出电压三个部分组成。
在充电过程中,电容通过R1和R2两个电阻器来充电,当电容电压达到比较电压时,输出从高电平变为低电平,此时电容通过R2和输出端的电阻放电。
当电容电压低于比较电压时,输出从低电平变为高电平,电容重新开始充电,这样就形成了一个基于电容充放电周期的定时器电路。
实验材料1. 555时基电路芯片2. 电阻器3. 电容器4. LED灯5. 面包板等实验工具实验步骤1. 将555时基电路芯片插入面包板上;2. 连接电阻器和电容器,并将它们与555时基电路芯片的引脚相连;3. 将LED灯连接到555时基电路芯片的输出端;4. 通过调节电阻器和电容器来改变555时基电路的输出频率和占空比。
实验结果通过实验,我们成功地设计和调试了一个基于555时基电路的LED 闪烁电路,其输出频率和占空比可以通过调节电阻器和电容器来进行调整。
此外,我们还完成了一些其他应用的实验,例如555时基脉冲发生器,555时基呼吸灯等。
结论本次实验通过学习555时基电路的基本原理和应用,掌握了555时基电路的实际电路设计和调试能力。
我们成功地设计和调试了一个基于555时基电路的LED闪烁电路,并完成了其他应用实验。
555时基电路的优点在于其简单可靠,广泛应用于电子系统中,为电子工程师们提供了强大的工具。
555芯片定时电路555芯片定时电路是一种广泛应用于电子设备中的定时器电路。
它采用了双电源稳压电路、比较器、RS触发器和放大器等组件,能够实现稳定可靠的定时功能。
本文将介绍555芯片定时电路的原理、应用及特点。
一、555芯片定时电路的原理555芯片定时电路是由NE555集成电路构成的。
它的原理基于555计时器芯片内部的几个重要部件,包括比较器、RS触发器、放大器和输出级。
它具有三个状态:复位(RESET)、置位(SET)和触发(TRIGGER)。
当TRIGGER脚电压低于1/3Vcc时,输出为高电平;当TRIGGER脚电压高于2/3Vcc时,输出为低电平。
而RESET脚和SET 脚则用于初始化和复位。
555芯片定时电路的基本工作原理如下:1. 当TRIGGER脚电压低于1/3Vcc时,比较器的输出变为高电平,RS触发器的Q输出变为低电平,输出级的输出也变为低电平,即开关断开。
2. 当TRIGGER脚电压高于2/3Vcc时,比较器的输出变为低电平,RS触发器的Q输出变为高电平,输出级的输出也变为高电平,即开关闭合。
3. 当TRIGGER脚电压在1/3Vcc和2/3Vcc之间时,555芯片处于不稳定状态,输出级的输出状态不确定。
555芯片定时电路广泛应用于各种电子设备中,例如:1. 脉冲发生器:通过调节电阻和电容值,可以实现不同频率的脉冲输出。
2. 时序控制器:通过设定不同的时间参数,可以实现各种时序控制,例如延时开关、定时报警等。
3. 方波发生器:通过调节电阻和电容值,可以产生不同频率的方波信号。
4. 脉宽调制器:通过调节电阻和电容值,可以实现不同占空比的脉冲输出,用于控制电机速度、灯光亮度等。
三、555芯片定时电路的特点555芯片定时电路具有以下特点:1. 稳定可靠:由于芯片内部采用稳压电路,能够保证输出信号的稳定性和可靠性。
2. 灵活多变:通过调节电阻和电容值,可以实现不同的定时功能和输出信号。
555芯片定时电路555芯片是一种广泛应用于定时电路的集成电路。
它具有可调节的稳定多谐振荡器和一个比较器,可以根据输入信号的频率和幅度来生成输出波形。
本文将介绍555芯片的工作原理、应用场景以及调节定时电路的方法。
一、555芯片的工作原理555芯片由电压比较器、RS触发器、RS锁存器、发生器和输出级组成。
当电源电压施加到芯片上时,发生器开始工作,产生一个方波信号。
根据输入引脚上的不同电平,比较器会判断方波信号的高低电平,从而改变输出引脚的电平状态。
通过调节外部电阻和电容,可以改变方波信号的频率和占空比,实现定时电路的功能。
二、555芯片的应用场景1. 脉冲发生器:555芯片可以产生各种各样的脉冲信号,如方波、正弦波、三角波等。
这些脉冲信号在实际应用中被广泛用于时钟信号、定时器、频率计等领域。
2. 延时器:通过调节外部电阻和电容,可以实现不同的延时功能。
这在需要控制设备启动或停止时间的场景中非常有用,如定时灯、定时开关等。
3. 调制解调器:555芯片可以实现调制解调器的功能,将模拟信号转换为数字信号,实现信息的传输和接收。
4. 脉冲宽度调制:通过调节电阻和电容的数值,可以改变输出方波信号的占空比,从而实现脉冲宽度的调制。
这在直流电机的速度控制、LED灯的亮度调节等方面有广泛的应用。
三、调节定时电路的方法1. 改变电阻值:通过改变电阻的数值,可以改变电荷和放电的速率,从而改变定时电路的周期和频率。
电阻值越大,周期越长,频率越低;电阻值越小,周期越短,频率越高。
2. 改变电容值:通过改变电容的数值,可以改变电荷和放电的时间常数,从而改变定时电路的周期和频率。
电容值越大,周期越长,频率越低;电容值越小,周期越短,频率越高。
3. 调节电源电压:改变电源电压的大小,可以改变芯片内部的电流流动速度,从而改变定时电路的周期和频率。
电压越高,周期越短,频率越高;电压越低,周期越长,频率越低。
总结:555芯片是一种功能强大的定时电路集成电路,具有广泛的应用场景。
555芯片功能及电路
555芯片具有多种功能,包括定时器、脉冲发生器和振荡器等。
它具
有三个独立的操作模式:单稳态(monostable)、震荡器(astable)和
双稳态(bistable)模式。
这些模式的切换由外部电阻和电容决定,因此555芯片可以根据用户的需求进行灵活的配置。
在单稳态模式下,555芯片可以用作延时触发器,即单脉冲发生器。
它可以在输入触发脉冲到达时生成一个固定宽度的输出脉冲。
这个功能在
许多应用中非常有用,比如脉冲测量、时间延迟和触发器控制等。
在震荡器模式下,555芯片可以产生一系列连续的脉冲,输出信号的
宽度和周期可以通过外部电阻和电容来控制。
这使得555芯片非常适合用
作时钟发生器、频率计数器和数字-模拟转换器(DAC)的参考时钟等应用。
在双稳态模式下,555芯片可以充当开关或触发器。
当输入信号到达时,输出将切换到另一个稳态,除非再次触发,否则保持在该稳态。
这使
得555芯片在前沿或下降沿触发的触发器电路中非常有用,例如计时器和
计数器。
555芯片的电路相对简单,它通常由几个外围元件组成。
最常见的电
路配置包括一个电阻、一个电容和一个比较器。
通过调整电阻和电容的值,可以调节输出脉冲的参数,例如宽度和频率。
此外,还可以添加其他元件,如放大器、开关和滤波器等,以增强电路的功能。
总之,555芯片是一个非常实用且功能强大的集成电路。
它可以用于
各种应用,包括定时、计时、控制和测量等。
其简单的电路配置和灵活的
功能使得它成为电子爱好者和工程师们常用的选择之一。
555芯片内部原理及经典应用首先,555芯片内部的电压比较器根据输入电压的大小决定输出信号的高低电平。
其次,双稳态多谐振荡器是555芯片的核心部件,它由两个电容器和三个电阻器组成。
其中,一个电容器负责充电,另一个负责放电,而电阻器则用于调节充、放电过程的时间。
当电容器充满电压时,输出信号为高电平;当电容器放电时,输出信号为低电平。
根据电容器的充放电时间及输出信号的高低电平,可以形成不同的波形。
这种双稳态多谐振荡器的特性使得555芯片可以用于多种应用中。
以下是其中几个经典的应用:1.时钟发生器:555芯片可通过调节电容器充放电的时间来产生稳定的方波信号,用作计时器或驱动时钟。
通过改变电阻器的数值,可以调节输出信号的频率,以满足不同应用的需要。
2.脉冲产生器:555芯片能够产生具有可调频率和占空比的脉冲信号。
通过调节电阻器和电容器的数值,可以控制输出脉冲的频率和持续时间。
3.延时器:555芯片能够以输入电平的上升沿或下降沿触发,产生一段可调的延时时间后,输出一个高电平或低电平信号。
这种特性可用于延时触发、时序控制等应用中。
4.频率测量器:在555芯片的稳定多谐振荡模式下,通过将待测信号输入到555芯片的电压比较器进行比较,然后测量输出脉冲的频率,可以实现对待测信号频率的测量。
5.环境亮度控制器:通过将555芯片与光敏电阻等光敏元件相连,测量环境亮度并调节输出信号的占空比,可以实现对环境亮度的自动控制。
除了以上应用外,555芯片还可以用于温度测量、声音闪光灯、警报器等其他领域。
总之,555芯片以其多功能、稳定性和易于调节的特点,在电子电路领域应用广泛。
不仅能够实现各种信号的产生、控制和测量,还能够适应不同的电气环境和需求。
555定时电路内部结构分析及应用1 绪言555定时器是电子工程领域中广泛使用的一种中规模集成电路,它将模拟与逻辑功能巧妙地组合在一起,具有结构简单、使用电压范围宽、工作速度快、定时精度高、驱动能力强等优点。
555定时器配以外部元件,可以构成多种实际应用电路。
广泛应用于产生多种波形的脉冲振荡器、检测电路、自动控制电路、家用电器以及通信产品等电子设备中。
2555定时器功能及结构分析2.1 555定时器的分类及管脚作用555定时器又称时基电路。
555定时器按照内部元件分有双极型(又称TTL 型)和单极型两种。
双极型内部采用的是晶体管;单极型内部采用的则是场效应管,常见的555时基集成电路为塑料双列直插式封装(见图2-1),正面印有555字样,左下角为脚①,管脚号按逆时针方向排列。
2-1 555时基集成电路各管脚排布555时基集成电路各管脚的作用:脚①是公共地端为负极;脚②为低触发端TR,低于1/3电源电压以下时即导通;脚③是输出端V,电流可达2000mA;脚④是强制复位端MR,不用可与电源正极相连或悬空;脚⑤是用来调节比较器的基准电压,简称控制端VC,不用时可悬空,或通过0.01μF电容器接地;脚⑥为高触发端TH,也称阈值端,高于2/3电源电压发上时即截止;脚⑦是放电端DIS;脚⑧是电源正极VC。
2.2 555定时器的电路组成图2-2为555芯片的内部等效电路2-2 555定时器电路组成5G555定时器内部电路如图所示,一般由分压器、比较器、触发器和开关。
及输出等四部分组成,这里我们主要介绍RS触发器和电压比较器。
2.2.1基本RS触发器原理如图2-3是由两个“与非”门构成的基本R-S触发器, RD、SD是两个输入端,Q及是两个输出端。
Q QRD SD2-3 RS触发器正常工作时,触发器的Q 和应保持相反,因而触发器具有两个稳定状态:1)Q=1,=0。
通常将Q端作为触发器的状态。
若Q端处于高电平,就说触发器是1状态;2)Q=0,=1。
555定时器的原理及应用介绍555定时器是一款非常常用的集成电路芯片,广泛应用于各种电子设备中。
本文将介绍555定时器的工作原理以及它在电子领域中的应用。
工作原理555定时器是一款多功能集成电路芯片,内部包含有比较器、RS触发器、RS锁存器和电流控制的双稳态触发器。
它的工作原理主要是基于两种基本工作模式:单稳态和多稳态。
单稳态模式在单稳态模式下,555定时器的输出端会产生一个固定持续时间的方波脉冲信号。
当触发端(T)输入一个低电平信号时,输出端(Q)会立即翻转为高电平,并且在经过一段预定时间后自动返回低电平。
多稳态模式在多稳态模式下,555定时器的输出端会产生一个持续时间可调节的方波脉冲信号。
通过调节外接元件的电阻和电容值,可以控制输出信号的频率和占空比。
应用领域555定时器由于其稳定性和多功能性,在电子领域中得到了广泛的应用。
以下列举了几个常见的应用案例。
1. 闪光灯电路通过使用555定时器作为计时器和多谐振荡器,可以构建一个简单的闪光灯电路。
这种电路常用于摄影、电子游戏和警示灯等领域。
2. 模拟信号发生器通过调节555定时器的电阻和电容值,可以产生不同频率和占空比的方波信号,从而构建一个简单的模拟信号发生器。
这种信号发生器可以用于测试电子设备、音频系统等。
3. PWM控制器555定时器可以用作PWM(脉宽调制)控制器,通过调节输出信号的占空比来控制电机、LED的亮度以及电源逆变器等。
4. 声音效果电路通过调节555定时器的参数,可以产生各种特殊的声音效果,如警报声、警笛声和音乐声音效果。
5. 触发器电路555定时器还可以用作触发器电路,用于检测和响应外界信号的输入。
总结555定时器的原理和应用非常广泛。
它的工作原理基于多稳态和单稳态模式,通过调节外接元件的参数可以产生不同的输出信号。
这些输出信号可以应用在闪光灯电路、模拟信号发生器、PWM控制器、声音效果电路和触发器电路等领域。
通过进一步的学习和实践,我们可以发现更多有趣的应用和创意。
9.1 图题9.1是用两个555定时器接成的延时报警器。
当开关S 断开后,经过一定的延迟时间后,扬声器开始发声。
如果在延迟时间内开关S 重新闭合,扬声器不会发出声音。
在图中给定参数下,试求延迟时间的具体数值和扬声器发出声音的频率。
图中G 1是CMOS 反相器,输出的高、低电平分别为V OH =12V ,V OL ≈0V 。
图题9.5解:1.工作原理:图题9.1由两级555电路构成,第一级是施密特触发器,第二级是多谐振荡器。
施密特触发器的输入由R 1、C 1充放电回路和开关S 控制,当S 闭合时,V C =0V ,施密特触发器输出高电平。
施密特触发器的输出经反相器去控制多谐振荡器的R D 端,当施密特触发器的输出为高电平时,R D =0,多谐振荡器复位,扬声器不会发出声音。
当开关S 断开后,R 1、C 1充放电回路开始充电,V C 随之上升,但在达到CC T 32V V =+之前,施密特触发器的输出仍为高电平时,R D =0,扬声器仍不会发出声音。
这一段时间即为延迟时间。
一旦V C 达到CC T 32V V =+,施密特触发器触发翻转,输出低电平,R D =1,多谐振荡器工作,扬声器开始发声报警。
2.求延迟时间:延迟时间由R 1、C 1充放电回路的充电过程决定: τtev v v v -+∞-+∞=)]()0([)(C C C C将 V 12)(CC C ==∞V v )0(C +v =0V τ=R 1C 1代入上式,得: )1(11CC C C R teV v --=t=t 1时,CC C 32V v =代入上式,整理得延迟时间:t 1= R 1C 1ln3≈1.1 R 1C 1=1.1×106+10×10-6=11S扬声器发声频率:MHz 95.01001.010157.01)2(7.0163232≈⨯⨯⨯⨯=+=-C R R f9.2图题9.2所示电路是由两个555定时器构成的频率可调而脉宽不变的方波发生器,试说明其工作原理;确定频率变化的范围和输出脉宽;解释二极管D 在电路中的作用。
R R R图题9.2解:1.工作原理:第一级555定时器构成多谐振荡器,第二级构成单稳态触发器,第一级的输出脉冲信号作为第二级电路的输入触发信号,使第二级输出V O 的频率与多谐振荡器输出信号的频率相同,所以调节可变电阻R 1,就可以改变V O 的频率。
但V O 的脉宽是由单稳的参数决定的,因单稳的参数不变,所以V O 的脉宽不变。
于是,就可以得到频率可调而脉宽不变的脉冲波了。
2. 确定频率变化的范围和输出脉宽: V O 的频率变化范围为:1321321)2(7.01~)2(7.01C R R C R R R +++ 输出脉宽: t po =1.1R 5 C 3 3. 二极管D 在电路中的作用:二极管D 在电路中起限幅作用,避免过大的电压加于单稳的输入端,以保护定时器的安全。
9.3图题9.3为一心律失常报警电路,图中v I 是经过放大后的心电信号,其幅值v Im =4V 。
(1)对应v I 分别画出图中v o1、v o2、v o 三点的电压波形; (2)说明电路的组成及工作原理。
Iv v I图题9.3解:(1)对应v I 分别画出图题9.3中v o1、v o2、v o 三点的电压波形如图T9.3(a )示。
V I T+V T-V V o1C V 23CCV V o2oV图T9.3(a)(2)电路的组成及工作原理:第一级555定时器构成施密特触发器,将心律信号整形为脉冲信号;第二级555定时器构成可重复触发的单稳态触发器,也称为失落脉冲捡出电路。
当心律正常时,V o1的频率较高,周期较短,使得V C 不能充电至CC 32V ,所以V o2始终为高电平,V o 始终为低电平,发光二极管D 1亮,D 2不亮,表示心律正常;当心律异常时,脉冲间隔拉大,V o1的的周期加长,可使V C 充电至CC 32V , V o2变为低电平,V o 变为高电平,发光二极管D 2亮,D 1不亮,表示心律失常。
9.4 图题9.4所示,555构成的施密特触发器,当输入信号为图示周期性心电波形时,试画出经施密特触发器整形后的输出电压波形。
vI图题9.4经施密特触发器整形后的输出电压波形如图T9.4(a )示。
V V I oT+V T-V图T9.4(a )9.5图题9.5所示电路为一个回差可调的施密特触发电路,它是利用射击跟随器的发射极电阻来调节回差的。
试求:(1)分析电路的工作原理;(2)当Re1在50~100Ω的范围内变动时,回差电压的变化范围。
V I V V V V图T9.5图题9.5的电路是利用射极跟随器的射极电阻来改变回差电压的施密特触发器。
设R e2两端的电压为V e2,三极管发射极对地的电压为V e ,门电路的转折电压为V th 。
当V I 足够低时,V e2<V th ,S =0,V e <V th ,R =1,V o2为高电平,V o1为低电平。
当V I 上升至使V e ≥V th 时,S 由0转向1,而V e2仍小于V th ,所以R 仍为1,这时V o2、 V o1仍维持原来的状态。
只有当V e2也升至V th 时,R 由1转向0,触发器发生翻转,V o1变为高电平,V o2变为低电平。
这时对应的V I 为上限触发电平V T+,显然BE e2e1e2th T )(V R R R VV ++=+。
当V I 下降,使V e2降至V th 时,,R 又由0回到1,而而V e 仍大于V th ,所以S 仍为1,这时V o2、 V o1仍维持前述的状态,V o1为高电平,V o2为低电平。
只有当V e 也降至V th 时,S 才由1转向0,触发器发生又一次翻转,V o2回到高电平,V o1回到低电平。
这时对应的V I 为下限触发电平V T -,显然V T -=V th +V BE 。
电路的回差电压th e2e1T V R RV V V T T =-=∆-+当R e1在50~100Ω的范围内变动时,回差电压的变化范围为th th ~21V V 。
描述此施密特触发器工作原理的波形如图T9.5(a)。
v IO1O2图题9.5(a)9.6 图题9.6为一通过可变电阻R W 实现占空比调节的多谐振荡器,图中R W =R W1+R W2,试分析电路的工作原理,求振荡频率f 和占空比q 的表达式。
Ov R R R图题9.6工作原理:当多谐振荡器输出端v o 为高电平时,放电三极管截止,V CC 经R 1、R W1、D 向电容C 充电,充电时间常数为(R 1+ R W1)C ,电容C 上的电压v C 伴随着充电过程不断增加。
当电容电压v C 增大至cc V 32时,多谐振荡器输出端v o 由高电平跳变为低电平,放电三极管由截止转为导通,电容C 经R 2、R W2放电三极管集电极(7脚)放电,放电时间常数为(R 2+R W2) C ,此后,电容C 上的电压v C 伴随着放电过程由cc V 32点不断下降。
当电容电压v C 减小至cc V 31时,多谐振荡器输出端v o 由低电平跳变为高电平,放电三极管由导通转为截止,放电过程结束。
此后,V CC 经R 1、R W1、D 再向电容C 充电,电容电压v C 由ccV 31开始增大,继续重复上述充电过程。
振荡频率 f =C R R R )(7.01W 21++占空比 q =W21W11R R R R R +++9.7图题9.7是救护车扬声器发声电路。
在图中给定的电路参数下,设V CC =12V 时,555定时器输出的高、低电平分别为11V 和0.2V ,输出电阻小于100Ω,试计算扬声器发声的高、低音的持续时间。
R R图题9.7两级555电路均构成多谐振荡器,由第一级的输出去控制第二级的5端。
而第一级多谐振荡器的充放电时间常数远大于第二级,这意味着第一级的振荡周期远大于第二级。
当第一级电路的输出为低电平时,致使第二级振荡器的振荡频率较高,扬声器发出高音。
当第一级电路的输出为高电平时,致使第二级振荡器的振荡频率较低,扬声器发出低音。
扬声器发出低音的持续时间:0.7(R 1+R 2)C 1=1.12S 扬声器发出高音的持续时间:0.7R 2C 1=1.05S9.8 一过压监视电路如图题9.8所示,试说明当监视电压v x 超过一定值时,发光二极管D 将发出闪烁的信号。
提示:当晶体管T 饱和时,555的管脚1端可认为处于地电位。
RRZΩ图题9.8图题9.8所示电路中,若1端接地,则555定时器构成一个多谐振荡器。
但现在定时器的1端通过三极管T接地,而管子的状态由监视电压v x决定。
当v x未超限时,稳压管D Z截止,三极管T也截止,定时器的1端相当于开路,振荡器不工作,发光二极管D 不闪烁;当v x超限时,稳压管D Z击穿,随之三极管T饱和导通,定时器的1端相当于接地,振荡器正常工作,在输出端得到脉冲信号,发光二极管D闪烁报警。
9.9 图题9.9所示电路是由555构成的锯齿波发生器,三极管T和电阻R1、R2、R e 构成恒流源电路,给定时电容C充电,当触发输入端输入负脉冲后,画出触发脉冲、电容电压V C及555输出端vo的电压波形,并计算电容C的充电时间。
vI图题9.8画出触发脉冲V I、电容电压V C及555输出端vo的电压波形如图T9.9所示。
V I V CV oCC 3V 2图T9.9(a)计算电容C 的充电时间:充电电流:eCC 211E )7.0(R V R R R I -+=充电时间:ECC po 32I C V t =。