555定时器工作原理及应用
- 格式:doc
- 大小:176.50 KB
- 文档页数:7
555定时器应用电路的设计与调试1.555定时器的原理概述2.555定时器的基本工作原理555定时器的基本工作原理是通过外部RC电路产生的时间常数来控制输出的时间周期。
具体来说,当电源正常通电后,555定时器的电源引脚将被高电平激活,通过内部比较器将电压与阀值进行比较,并将结果传递给RS触发器。
RS触发器的输出信号会控制放电开关,根据输入信号的变化来控制电容的放电与充电,从而实现定时和脉冲控制功能。
3.555定时器的应用电路设计(1)单稳态触发器电路单稳态触发器电路常用于产生固定宽度的脉冲信号。
通过一个电容和一个电阻连接到555定时器的触发脚,当电源通电或接收到外部触发脉冲信号时,555定时器会产生一个固定宽度的脉冲信号输出。
(2)Astable多谐振荡器电路Astable多谐振荡器电路常用于产生固定频率和变量占空比的方波信号。
通过一个电容和两个电阻连接到555定时器的控制脚与放电脚,当电源通电后,555定时器会自动产生方波信号输出。
4.实验步骤与调试方法(1)准备实验所需材料,包括555定时器芯片、电容、电阻、开关和示波器等。
(2)按照设计电路图连接实验电路,注意正确连接每个元件的引脚。
(3)接通电源,通过示波器观察输出信号,并根据需要调整电容和电阻的数值以达到所需的定时和脉冲控制效果。
(4)通过实验数据和示波器观察结果,对实验电路进行调试和优化,直至达到预期的结果。
5.实验注意事项(1)实验时要注意正确连接元件的引脚,避免引脚连接错误导致电路无法正常工作。
(2)实验中可以选择合适的电阻和电容数值以达到所需的定时和脉冲控制效果。
(3)在实验过程中可以适当添加一些调试电路,如LED灯、蜂鸣器等,以便更直观地观察电路的工作情况和调试结果。
6.本文总结本文对555定时器应用电路进行了设计与调试的详细解析,介绍了555定时器的基本工作原理和应用电路设计,以及相关的实验步骤和调试方法。
通过合理的设计和调试,可以实现各种定时和脉冲控制功能,满足不同场合的需求。
555定时器工作原理及应用引脚图什么是555定时器?555定时器是一种集成电路,也称为timer IC,它可用于产生稳定的方波脉冲。
它由三个电阻和两个电容构成,因此非常容易组装和使用。
由于555定时器的普及性和可靠性,它是电子锁、警报系统、LED闪烁器、计时器等电路中最常用的部件之一。
555定时器的工作原理555定时器的工作原理与RC振荡器相同,它基于电容器放电的时间特性。
当555定时器工作时,输出端会以稳定的频率发生高电平和低电平的交替变化。
这个频率由两个电容器和一个电阻器组成的时间常量来决定。
在555定时器内部,有两个比较器、一个放大器和一个RS触发器。
当输入引脚上的电压高于2/3的电源电压时,输出为高电平。
当输入引脚上的电压低于1/3的电源电压时,输出为低电平。
根据555定时器的工作模式,输入引脚的电压可以手动改变,但通常是另一个线路元件或电路控制器确定的,例如电位器或压力开关。
555定时器的应用场景555定时器被广泛用于各种类型的电子电路,以下是它在各种应用场景中最常用的特定模式:1.单稳态模式555定时器可以被设置为单稳态触发器,这意味着它只会在一个状态下保持一段时间,直到收到另一个输入信号才改变状态。
单稳态模式在许多应用中非常有用,例如计时器、触发器和脉冲发生器。
2. A稳态模式在A稳态模式下,555定时器的输出一直保持高电平,直到收到一个触发信号,此时输出变为低电平,并维持一段时间后再变回高电平。
A稳态模式通常用于周期性脉冲应用,例如摄像机切换器和计时器。
3. B稳态模式在B稳态模式下,555定时器的输出一直保持低电平,直到收到一个触发信号,此时输出变为高电平,并维持一段时间后再变回低电平。
B稳态模式通常是用于周期性脉冲应用,例如闪电灯和蜂鸣器。
555定时器的引脚图下面是555定时器的引脚图:Pin Number Pin Name Function1 GND 电源地2 TRIG 触发器输入3 OUT 输出端4 RESET 重置输入5 CTRL 电压控制输入6 THR 闸门控制器7 DIS 开关电路控制输入8 VCC 电源供应引脚555定时器是一种使用方便的电路元件,由于其高度可靠性和广泛适用性,它是各种电子电路的理想选择,例如计时器、脉冲发生器和控制器。
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定时器的工作原理及其应用概述:555定时器是一种高度通用的集成电路(IC),广泛用于电子电路中产生精确的定时信号。
它是由电子公司Signetics(现在是NXP半导体的一部分)于1971年推出的,从此成为电子领域最受欢迎的集成电路之一。
由于其简单、低成本和易于使用,555定时器通常用作定时器、振荡器和脉冲发生器。
它能够产生精确的定时信号,这使得它适用于广泛的应用,包括定时电路、频率产生和波形整形。
身体:1. 555定时器工作原理:555定时器是基于一个不稳定的多谐振荡器的原理,这是一个电路,产生连续输出波形,没有任何外部触发。
该集成电路由两个比较器、一个触发器、一个放电晶体管以及决定时序特性的电阻和电容组成。
555定时器的定时功能是通过外部电容的充放电来实现的。
1.1充电阶段:在充电阶段,电压源连接到定时器的VCC引脚,外部电容(C)通过串联电阻(R)充电。
内部触发器设置为高状态,导致放电晶体管关断。
结果,电容器以指数方式充电,时间常数由R和C的值决定。
1.2放电阶段:一旦电容器上的电压达到某个阈值(约为电源电压的2/3),内部触发器将复位到低状态。
这触发放电晶体管打开,将电容器连接到地。
然后电容器通过放电晶体管和外部电阻呈指数级放电。
2. 555定时器的应用:555定时器是一种令人难以置信的通用IC,可用于各种电子电路。
555定时器的一些常见应用是:2.1时序电路:555定时器的主要应用之一是在定时电路中,它可以用作单稳定或不稳定的多谐振荡器。
在单稳定模式下,555定时器响应外部触发器产生一个特定持续时间的单脉冲。
这在延时电路、脉宽调制和脱杂电路等应用中非常有用。
在稳定模式下,555定时器产生具有特定频率和占空比的连续方波。
这通常用于时钟生成、分频和音调生成等应用。
2.2 PWM产生:555定时器还可用于产生脉宽调制(PWM)信号,广泛用于电机速度控制、LED调光和音频放大器等应用。
通过将555定时器配置为稳定模式并改变定时元件(电阻和电容),可以调整输出波形的占空比,从而控制传递给负载的平均功率。
555定时器555定时器是一种多用途的数字—模拟混合集成电路,利用它能极方便地构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器。
本文主要介绍了555定时器的工作原理及其在单稳态触发器、多谐振荡器方面的应用。
关键词:数字—模拟混合集成电路;施密特触发器;波形的产生与交换1概述1.1 555定时器的简介自从signetics公司于1972年推出这种产品以后,国际上个主要的电子器件公司也都相继的生产了各自的555定时器产品。
尽管产品型号繁多,但是所有双极型产品型号最后的3位数码都是555,所有CMOS产品型号最后的4位数码都是7555.而且,它们的功能和外部引脚排列完全相同。
1.2 555定时器的应用(1)构成施密特触发器,用于TTL系统的接口,整形电路或脉冲鉴幅等;(2)构成多谐振荡器,组成信号产生电路;(3)构成单稳态触发器,用于定时延时整形及一些定时开关中。
555应用电路采用这3种方式中的1种或多种组合起来可以组成各种实用的电子电路,如定时器、分频器、元件参数和电路检测电路、玩具游戏机电路、音响告警电路、电源交换电路、频率变换电路、自动控制电路等。
2 555定时器的电路结构与工作原理图 13 555芯片引脚图及引脚描述CB555芯片的8脚是集成电路工作电压输入端,电压为5~18V,以UCC表示;从分压器上看出,上比较器A1的5脚接在R1和R2之间,所以5脚的电压固定在2UCC/3上;下比较器A2接在R2与R3之间,A2的同相输入端电位被固定在UCC/3上。
1脚为地。
2脚为触发输入端;3脚为输出端,输出的电平状态受触发器控制,而触发器受上比较器6脚和下比较器2脚的控制。
2脚和6脚是互补的,2脚只对低电平起作用,高电平对它不起作用,即电压小于1Ucc/3,此时3脚输出高电平。
6脚为阈值端,只对高电平起作用,低电平对它不起作用,即输入电压大于2 Ucc/3,称高触发端,3脚输出低电平,但有一个先决条件,即2脚电位必须大于1Ucc/3时才有效。
简述有关 555 定时器的工作原理及其应用一、引言555定时器是一种常用的集成电路,其工作原理简单,应用广泛。
本文将详细介绍555定时器的工作原理及其应用。
二、555定时器的基本结构555定时器由比较器、RS触发器、放大器和输出级组成。
其中比较器有两个输入端,一个是正向输入端(+),一个是反向输入端(-)。
RS触发器由两个双稳态触发器组成,分别称为S触发器和R触发器。
放大器由三级放大电路组成,其中第一级为差动放大电路,第二级为共射极放大电路,第三级为共集电极放大电路。
输出级由一个双极晶体管组成。
三、555定时器的工作原理当Vcc施加到555芯片上时,内部的比较器会将Vcc与2/3Vcc进行比较。
如果正向输入端(+)的电压高于反向输入端(-)的电压,则输出高电平;反之,则输出低电平。
此时,S触发器被置位(Q=1),R触发器被复位(Q=0)。
当外部信号施加到TRIG脚上时,如果TRIG脚上的信号低于1/3Vcc,则比较器的正向输入端(+)电压低于反向输入端(-)电压,输出低电平。
此时,S触发器被复位(Q=0),R触发器被置位(Q=1)。
当TRIG脚上的信号高于1/3Vcc时,比较器输出高电平,S触发器被置位(Q=1),R触发器被复位(Q=0)。
当外部信号施加到RESET脚上时,如果RESET脚上的信号高于2/3Vcc,则S触发器被复位(Q=0),R触发器被置位(Q=1)。
当RESET脚上的信号低于2/3Vcc时,则S触发器被置位(Q=1),R触发器被复位(Q=0)。
555定时器的输出由放大级和输出级组成。
放大级将RS触发器的输出进行放大,然后通过输出级驱动负载。
四、555定时器的应用1. 方波振荡电路将TRIG和THRES接在一起,并将这个节点通过一个RC网络连接到控制电压引脚CV。
当CV引脚上的电压变化时,RC网络会使得TRIG 和THRES之间的电压出现周期性变化。
这样就可以实现方波振荡。
2. 单稳态触发器电路将TRIG接到一个脉冲信号源,将THRES接到CV引脚上,并通过一个RC网络连接到CV引脚。
555定时器的应用555定时器是一种经典的集成电路,广泛应用于各种定时和脉冲生成的电子电路中。
它由三个操作放大器构成,能够在不同的工作模式下产生不同的输出波形。
这使得555定时器成为电子工程师们必备的工具之一。
本文将介绍555定时器的应用领域及其工作原理。
首先,555定时器在电子计时设备中应用广泛。
我们常见的电子钟、计时器、秒表等设备都离不开555定时器的支持。
它能够准确地计时,并输出可靠的脉冲信号,使得这些设备能够精确地完成定时任务。
例如,我们常见的微波炉就会使用555定时器来控制时间,完成加热任务后自动停止工作。
其次,555定时器在自动控制系统中也发挥着重要的作用。
自动控制系统需要能够控制设备按照预定的时间序列运行,555定时器提供了一个简单而可靠的解决方案。
通过设置定时器的参数,我们可以实现设备的定时启动和停止。
例如,空调控制系统可以采用555定时器来设定定时开关机,从而在我们离家时自动关闭空调,节约能源。
另外,555定时器在电子闹钟和定时报警器中也有广泛的应用。
它能够稳定地产生脉冲信号,用于驱动报警器,同时具备可调节的频率和占空比,可以实现各种不同的报警方式。
在日常生活中,我们经常会用到这些功能。
例如,我们的手机闹钟就是通过555定时器控制报警信号的。
555定时器的工作原理如下:它由一个比较器、一个触发器和一个输出级组成。
比较器的作用是将电压输入和门限电压进行比较,触发器的作用是控制输出电平。
根据输入的电压和外部连接的电阻和电容,555定时器可以工作在不同的工作模式下。
最常用的模式包括单稳态触发器模式、多谐振荡器模式和单谐振荡器模式。
在单稳态触发器模式下,555定时器可以产生一个固定时间宽度的脉冲信号。
当输入一个触发信号时,输出会持续一段时间,然后自动返回初始状态。
这种模式适合需要定时延迟的应用,例如电子闹钟中的报警脉冲。
在多谐振荡器模式下,555定时器可以产生多个不同频率的脉冲信号。
通过调节外部的电阻和电容数值,我们可以改变输出信号的频率和占空比。
555定时器工作原理以及应用1.开关网络:555定时器由一个比较器、RS触发器和放大器组成。
比较器根据输入电压与参考电压的大小关系来产生输出信号。
RS触发器用于存储比较器的状态,在每次时钟脉冲到达时更新状态。
放大器用于放大输出信号。
2.RS触发器:RS触发器由两个非反馈的比较器和一个混沌器构成,具有两个触发输入和一个输出。
其中一个输入称为R(复位),另一个输入称为S(设置),输出称为Q。
当R=0,S=1时,输出Q=1;当R=1,S=0时,输出Q=0;当R=1,S=1时,输出Q的状态由之前的状态决定。
3.模式选择:555定时器有多种工作模式可选择,包括单稳态(单谐振脉冲)、正脉冲生成、负脉冲生成和方波振荡等。
4.外部电路:555定时器通常需要外部电路来设置定时器的时间参数。
外部电路通常由电阻和电容组成,并连接到定时器的相关引脚上。
电阻和电容的数值决定了定时器的时间延迟。
1.方波振荡器:555定时器可以配置为方波振荡器,产生一个稳定的方波输出信号。
这种方波信号常用于时序控制、频率测量和数字信号处理等。
2.时脉发生器:555定时器可以将其配置为时钟发生器,生成用于时序控制的脉冲信号。
时脉发生器常用于数字电路、计数器和触发器等的同步和控制。
3.延时器:555定时器可以用作延时器,控制载波通信的传输延迟。
延时器广泛应用于雷达、无线电通信和自动控制系统等领域。
4.脉冲生成器:555定时器可以生成单谐振脉冲,用于测量和检测应用。
脉冲生成器常用于电子设备的调试和测试。
5.脉宽调制:555定时器可以配置为脉宽调制器,用于控制电路的输出脉冲宽度。
脉宽调制常用于功率电子设备、音频设备和通信设备等的控制和调节。
总之,555定时器通过将相关元器件和电路组合在一起,实现了方波振荡、时序控制、延时计时和脉冲生成等功能。
它在电子设备中的广泛应用,使得我们能够更好地实现电路的精确控制和稳定性。
555定时器的应用与原理介绍555定时器介绍: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 定时器的内部电路框图和外引脚排列图分别如图 2.9.1 和图 2.9.2 所示。
它内部包括两个电压比较器,三个等值串联电阻,一个RS 触发器,一个放电管T 及功率输出级。
它提供两个基准电压VCC /3 和2VCC /3图8-1 555定时器内部方框图<555定时器内部结构图>555电路的工作原理555电路的内部电路方框图如图8-1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T,比较器的参考电压由三只5KΩ的电阻器构成分压,它们分别使高电平比较器A1同相比较端和低电平比较器A2的反相输入端的参考电平为和。
A1和A2的输出端控制RS触发器状态和放电管开关状态。
当输入信号输入并超过时,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,开关管截止。
是复位端,当其为0时,555输出低电平。
平时该端开路或接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0.01uf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。
555芯片的原理以及应用1. 555芯片的概述555芯片,也称为NE555,是一种经典的集成电路,由美国德克萨斯仪器公司(Texas Instruments)于1972年推出。
它是一种多功能定时器,广泛应用于电子电路中,以实现各种定时、延时、频率分割和脉冲调制等功能。
2. 555芯片的工作原理555芯片基于RC(电容-电阻)振荡器的工作原理。
它由比较器、内部参考电压源、RS触发器、RS触发器控制逻辑、输出驱动器等组成。
工作过程如下: - 初始状态下,触发端(TRIG)处于低电平,复位端(RST)处于高电平,输出端(OUT)处于低电平。
- 当触发端的电压低于1/3的Vcc (Vcc为芯片供电电压)时,换能器的输出状态反转,OUT端输出高电平。
- 当OUT端输出高电平时,电容开始充电,直到电压达到2/3的Vcc。
- 一旦电容电压达到2/3Vcc,RS触发器反转,OUT端输出低电平。
- 同时,内部比较器将触发端与控制端(CTRL)进行比较。
如果触发端电压低于控制端电压,RS触发器将再次反转,OUT端输出高电平,电容开始充电,循环往复。
3. 555芯片的应用555芯片在电子领域的应用非常广泛,下面列举了几个典型的应用案例:3.1 延时器由于555芯片有可调的RC周期,它常常被用作延时器。
通过调整电阻和电容的值,可以实现不同的延时时间。
基于此原理,555芯片在许多领域被用作延时触发器,例如摄影、闪光灯控制、舞台灯光控制等。
3.2 频率分割器555芯片也可以用作频率分割器,通过将输出连接到输入,实现部分频率的输出。
该功能常用于数码时钟、频率计等电路中。
3.3 方波发生器555芯片还可以用作方波发生器。
方波波形具有丰富的谐波分量,常用于音乐合成、脉冲调制等应用。
3.4 PWM(脉宽调制)控制器由于555芯片可以在一定频率下输出可调占空比的方波信号,它常常被用作PWM控制器。
例如,可以将555芯片用于电机速度控制、LED调光等应用中。
555定时器及其应用实验报告引言:555定时器是一种集成电路,广泛应用于定时、脉冲、频率调制、频率分割和频率测量等领域。
本文将介绍555定时器的基本原理和实验过程,并探讨其在电子领域中的应用。
一、555定时器的基本原理555定时器是一种多功能集成电路,由比较器、RS触发器、RS锁存器和电压比较器等组成。
它的工作基于门电路的触发与复位过程,实现了不同的定时功能。
二、555定时器的工作模式555定时器有三种基本工作模式:单稳态、自由运行和串接。
在单稳态模式下,555定时器输出一个脉冲宽度可调的方波信号;在自由运行模式下,它输出一个连续变化的方波信号;在串接模式下,多个555定时器可以通过级联实现更复杂的定时功能。
三、实验过程为了验证555定时器的工作原理,我们进行了以下实验:1. 准备实验所需材料:555定时器芯片、电容、电阻等。
2. 连接电路:按照电路图将555定时器与其他元件连接起来。
3. 设置参数:根据实验要求调整电容和电阻的数值。
4. 运行实验:给电路通电,观察555定时器输出的信号波形。
5. 记录实验结果:记录实验过程中观察到的波形变化和参数调整情况。
四、实验结果与分析通过实验,我们观察到555定时器的输出信号波形随着电容和电阻数值的变化而改变。
通过调整电容和电阻的数值,我们可以控制输出信号的频率和占空比。
这证明了555定时器的可靠性和灵活性。
五、555定时器的应用555定时器在电子领域中有广泛的应用,以下是一些典型的应用场景:1. 脉冲生成:通过调整电容和电阻的数值,可以产生不同频率的脉冲信号,用于驱动其他电路或触发器件。
2. 方波发生器:通过在555定时器中添加元件,如电容和电阻,可以实现方波信号的产生和调节。
3. 时钟电路:555定时器可以用作时钟电路的基础元件,用于控制其他电子设备的定时功能。
4. 脉宽调制:通过调整电容和电阻的数值,可以实现脉宽调制功能,用于控制电子设备的输出功率。
555定时器的原理和应用1. 555定时器的简介555定时器是一种经典的集成电路,由美国第一电子公司推出。
它是一种多功能计时、延时和脉冲发生器。
555定时器有稳定的性能、简单的接线、广泛的工作电压范围和可调的输出脉冲宽度等特点,使其被广泛应用于各种电子电路中。
2. 555定时器的工作原理555定时器由比较器、RS触发器和输出级组成。
它具有两个触发输入引脚(TRIG引脚和THRES引脚)、一个控制电压引脚(CV引脚)、一个输出引脚(OUT引脚)、一个复位引脚(RESET引脚)和一个电源引脚(VCC引脚)。
当TRIG引脚的电压低于1/3 VCC时,RS触发器置位,输出引脚处于低电平状态。
当TRIG引脚的电压高于2/3 VCC时,RS触发器复位,输出引脚处于高电平状态。
当THRES引脚的电压高于2/3 VCC时,比较器输出低电平,RS触发器置位,输出引脚处于低电平状态。
当RS触发器置位时,控制电压引脚的电压等于1/3 VCC,输出引脚处于高电平状态。
当RS触发器复位时,控制电压引脚的电压等于2/3 VCC,输出引脚处于低电平状态。
通过改变控制电压和外部电阻、电容的数值,可以实现不同的定时、延时和频率调节功能。
3. 555定时器的应用3.1. 555定时器的单稳态多谐振器•555定时器可以作为单稳态触发电路,产生一定宽度的脉冲。
•利用这个特点,可以设计出单稳态多谐振器,用于产生多个不同频率的脉冲。
3.2. 555定时器的方波发生器•通过改变RC时间常数,可以调节555定时器输出的方波的频率。
•这使得555定时器成为一个简单的方波发生器,广泛应用于数字电路、音频电路等领域。
3.3. 555定时器的频率分割器•使用555定时器的电压控制运算放大器,可以实现频率分割器的功能。
•频率分割器用于在输入信号频率较高时,将输入信号的频率分成较低的频率。
3.4. 555定时器的脉冲宽度调节器•通过改变控制电压、电阻和电容的数值,可以改变555定时器输出脉冲的宽度。
555定时器及其应用实验总结555定时器是一种常用的集成电路,在多种电子设备和系统中广泛应用。
本文将就555定时器及其应用实验进行总结,分别探讨其工作原理、应用特点和实验设计等方面,以期为相关领域的研究和开发提供参考和指导。
一、555定时器的基本原理555定时器是由美国技术人员Hans Camenzind于1971年发明的一种集成电路,由单个电晶体管和几个电阻、电容器等基本元件构成。
它具有时序控制和脉冲发生等功能,可实现定时器、频率计、脉冲宽度调制、多谐振荡器等多种应用。
555定时器有两种基本工作模式:单稳态模式和多谐振荡器模式。
1. 单稳态模式当555定时器处于单稳态模式时,其输出电平为低电平,输入端的电平高低或电位变化对输出电平没有直接影响。
只有当外部触发器发出触发信号时,输入端电平跃升,输出电平在一定的时间内向高电平翻转,然后恢复原来的状态,重新变为低电平。
这种模式下,555定时器可以用来实现各种录音、闪光灯等控制功能。
2. 多谐振荡器模式当555定时器处于多谐振荡器模式时,其输出电平将一直运行并不断跳变,没有稳定的高或低电平幅度。
该模式下,555定时器可以用来实现时钟、倒计时、频率计等多种应用。
二、555定时器的应用特点555定时器作为一种通用性强且价格低廉的集成电路,具有多种应用特点:1. 可以通过外部元件控制输出电平的幅度、频率和占空比等参数,以满足不同的控制要求。
2. 输入信号的幅度和宽度大致相同,对电源的稳定性要求不高,使其适用于电子系统的各种环境。
3. 在不同工作模式下,555定时器的控制电路相对简单,容易调节和优化,因此广泛应用于各种电子行业和领域。
三、555定时器应用实验设计基于555定时器的应用特点和工作原理,可以进行多种有趣的实验设计,例如:1. 基于单稳态模式的实验(1)控制LED灯闪烁根据单稳态模式的工作原理,我们可以将555定时器的输出插入到LED灯的控制电路中,实现LED灯的闪烁效果。
555定时器的应用简介555定时器是一种非常实用的集成电路,常用于产生稳定的方波信号、时钟信号和定时器延时等应用。
由于其简单易用、稳定可靠,因此在电子设备中广泛应用。
本文将介绍555定时器的原理及其主要应用。
555定时器的原理555定时器是一种集成电路,内部包含有比较器、RS触发器、RS锁存器和放大器等功能模块。
根据不同的接线方式,555定时器可以工作在不同的模式下,如单稳态模式、连续运行模式和方波模式等。
单稳态模式单稳态模式下,555定时器输出一个矩形脉冲,该脉冲的宽度由外部电路决定。
当555定时器的触发端(TRIG)接收到一个触发信号时,输出端(OUT)会在一定时间内产生一个高电平脉冲,然后恢复到低电平。
连续运行模式在连续运行模式下,555定时器工作为一个多谐振荡器,可以产生连续的方波信号。
通过调节外部电阻和电容的数值,可以改变输出信号的频率和占空比。
方波模式在方波模式下,555定时器可以工作为一个双稳态触发器。
当外部触发信号达到设定的阈值时,输出端会从高电平切换到低电平,然后再由低电平切换到高电平,从而产生一个周期性的方波信号。
555定时器的应用时钟信号发生器555定时器可以用作时钟信号发生器,用于控制数字电路中的时序和同步操作。
通过调节外部电阻和电容的数值,可以产生稳定的时钟信号,用于同步各个操作单元。
方波信号发生器555定时器可以用作方波信号发生器,用于驱动脉冲电路、LED闪烁灯等应用。
通过调节外部电阻和电容的数值,可以产生不同频率和占空比的方波信号,满足不同应用的需求。
定时器延时功能555定时器还可以用作定时器延时功能,用于控制开关操作、脉冲延迟等应用。
通过调节外部电阻和电容的数值,可以实现不同的延时时间,满足不同的应用需求。
PWM控制器555定时器可以用作PWM(脉宽调制)控制器,用于控制电机、灯光亮度调节等应用。
通过调节外部电阻和电容的数值,在连续运行模式下可以实现不同占空比的脉冲信号,从而控制相应的输出功率。
555定时器
摘要:555定时器是一种多用途的数字——模拟混合集成电路,利用它能极方便地构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器。
由于使用灵活、方便,所以555定时器在波形的产生与交换、测量与控制、家用电器、电子玩具等许多领域中都得到了广泛应用。
本文主要介绍了555定时器的工作原理及其在单稳态触发器、多谐振荡器方面的应用。
关键词:数字——模拟混合集成电路;施密特触发器;波形的产生与交换
555 Timer
Abstract:555 the timer is a general-purpose digital simulation hybrid integrated circuit, and use it to a very convenient to constitute schmidt flip-flop, single state trigger and harmonic oscillator. Due to the use of flexible, convenient, so 555 in the produce of the waveform timer and exchange, measurement and control, home appliances, electronic toys in many areas have been widely applied.
Key words:Digital-simulation hybrid integrated circuit;Schmitt toggle;Waveform generation and exchange
1概述
1.1 555定时器的简介
555定时器是一种多用途的数字——模拟混合集成电路,利用它能极方便地构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器。
由于使用灵活、方便,所以555定时器在波形的产生与交换、测量与控制、家用电器、电子玩具等许多领域中都得到了广泛应用。
自从signetics公司于1972年推出这种产品以后,国际上个主要的电子器件公司也都相继的生产了各自的555定时器产品。
尽管产品型号繁多,但是所有双极型产品型号最后的3位数码都是555,所有CMOS产品型号最后的4位数码都是7555.而且,它们的功能和外部引脚排列完全相同。
1.2 555定时器的应用
(1)构成施密特触发器,用于TTL系统的接口,整形电路或脉冲鉴幅等;(2)构成多谐振荡器,组成信号产生电路;
(3)构成单稳态触发器,用于定时延时整形及一些定时开关中。
555应用电路采用这3种方式中的1种或多种组合起来可以组成各种实用的电子电路,如定时器、分频器、元件参数和电路检测电路、玩具游戏机电路、音响告警电路、电源交换电路、频率变换电路、自动控制电路等。
2 555定时器的电路结构与工作原理
图 1
555 定时器的功能主要由两个比较器决定。
两个比较器的输出电压控制RS 触发器和放电管的状态。
在电源与地之间加上电压,当 5 脚悬空时,则电压比较器 C1 的同相输入端的电压为 2VCC /3,C2 的反相输入端的电压为VCC 若触发输入端 TR 的电压小于VCC /3,则比较器 C2 的输出为 0,可使 RS 触发器置 1,使输出端 OUT=1。
如果阈值输入端 TH 的电压大于 2VCC/3,同时TR 端的电压大于VCC /3,则 C1 的输出为 0,C2 的输出为 1,可将 RS 触发器置 0,使输出为 0 电平。
它的各个引脚功能如下:
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Vo
容C开始充电,Vc按指数规律增长。
当Vc充电到2/3VCC时,高电平比较器动作,比较器A1翻转,输出Vo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,恢复稳定,为下个触发脉冲的来到作好准备。
波形图见图3。
图3 单稳态触发器波形图
暂稳态的持续时间Tw(即为延时时间)决定于外接元件R、C的大小。
Tw=1.1RC
通过改变R、C的大小,可使延时时间在几个微秒和几十分钟之间变化。
当这种单稳态电路作为计时器时,可直接驱动小型继电器,并可采用复位端接地的方法来终止暂态,重新计时。
此外需用一个续流二极管与继电器线圈并接,以防继电器线圈反电势损坏内部功率管。
3.2 555定时器接成多谐振荡器
多谐振荡器又称为无稳态触发器,它没有稳定的输出状态,只有两个暂稳态。
在电路处于某一暂稳态后,经过一段时间可以自行触发翻转到另一暂稳态。
两个暂稳态自行相互转换而输出一系列矩形波。
多谐振荡器可用作方波发生器。
图 4 多谐振荡器和工作波形
接通电源后,假定是高电平,则T截止,电容C充电。
充电回路是VCC—R1—R2—
C—地,按指数规律上升,当上升到时(TH、端电平大于),输出翻转为低电平。
是低电平,T导通,C放电,放电回路为C—R2—T—地,按指数规律下降,当下降到时(TH、端电平小于),输出翻转为高电平,放电管T截止,电容再次充电,如此周而复始,产生振荡,经分析可得
输出高电平时间 T=(R1+R2)Cln2
输出低电平时间T=R2Cln2
振荡周期 T=(R1+2R2)Cln2
4 555定时器在现实生活中的应用实例
图 5 门控灯开关
该控制电路的核心是555定时器和D型触发器。
555定时器接成单稳态触发
器,去除触点跳动对电路工作的影响,D型触发器接成 T′触发器形式,利用其输出去控制可控硅开通和关闭,从而控制电灯的亮灭。
平时当房门关闭时,安装在门扇边缘的小磁铁正好靠在干簧管旁边,干簧管的两常开触点受外磁力作用吸合,单稳态电路因输入脉冲为高电平而处于待触发状态,此时双稳态电路的输出为低电平,可控硅因无触发电流而阻断,灯不亮。
当有人推门时,小磁铁会随门扇离开干簧管一次,干簧管的常开触点会因暂时失去外磁力作用而靠自身弹力张开、吸合一次。
实际上,由于干簧管的触点的抖动,要重复几次这种张开、吸合的过程.单稳态触发器的 CP 端能够在干簧管的1触点第一次张开时获得一负脉冲触发信号,使单稳态触发器翻转为暂稳态,其输出由低电平变为高电平此时,电容器 C 经 R 充电,复位端 R 电位上升,当上升到复位电平2/3V 时,单稳态触发器复位,Q 恢复为低电平。
单稳态电路的时间常数 T=1.1R C ,它有效地将干簧管的具有抖动信号现象的脉冲信号展宽为单个脉冲,此正脉冲同时加至 T′触发器器的 CP2端,其输出由低电平变为高电平,可控硅的控制极获得正向触发电流而导通,电灯通电发光.当进来的人离开时,随着门的再一次打开、关闭,干簧管重复同样的动作,单稳态触发器同样输出一正脉冲信号,于是T′触发器再次翻转为低电平,可控硅失去触发电流并在交流电过零时关断,电灯自动熄灭。
光敏电阻 R 和可调电阻 R 构成光控电路。
在白天 ,光敏电阻受自然光照射阻值很小 ,T′触发器的置“0”端 R电位 >1/2V ,无论此门被开闭多少次 ,DD电路强制置“0”,Q始终为底电平 ,电灯不会发光;夜晚 ,因自然光照减弱 ,T′触发器的置“0”端 R 电位 <1/2V ,强制复位自动解除。
实际应用时,将开关盒安装在门框顶上,小磁铁则正对着盒内底侧部放置的干簧管固定在门扇顶沿上。
仔细调整小磁铁和干簧管的相对位置,使干簧管能够随门扇的开闭而可靠地动作。
然后,根据“火线接开关地线进灯头,接通开关和灯头”的照明灯接线原则,将开关盒内桩头外引线不分顺序串入电灯火线回路即可。
最后,用小螺丝刀将 R 调至阻值最小的位置,P在夜晚需要开灯的时候,打开门扇使灯点亮,然后由小到大调节R 阻值,直到电灯刚好熄灭,再将 R 阻值回调一点即可.反复细调,即可获得最佳光控灵敏度。
5 结论
555 定时器把模拟电子中的放大功能和数字子的逻辑功能融合起来 ,定时精确 ,电源范围宽直接推动负载.因此 ,作为一种价格低廉、性能优使用方便的中规
模的集成电路 ,555 定时器已成数字电路中最常用的时基电路之一 ,必将在控制域得到更广泛的应用.。