555集成定时器及其应用课件.ppt

第二节 555集成定时器及其应用第二节第二节 555定时器及其应用定时器及其应用v 555定时器的电路结构与功能定时器的电路结构与功能v 由由555电路组成的单稳态触发器电路组成的单稳态触发器v 由由555电路组成的多谐振荡器电路组成的多谐振荡器v 由由555电路组成的施密特触发器电路组成的施密特触发器下页下页 总目录总目录推出推出1第二节 555集成定时器及其应用下页下页返回返回一、555定时器的电路结构与功能555555定时器是一种多用途的数字定时器是一种多用途的数字定时器是一种多用途的数字定时器是一种多用途的数字-模拟混合集成电路，模拟混合集成电路，模拟混合集成电路，模拟混合集成电路，利用它能极方便地构成利用它能极方便地构成利用它能极方便地构成利用它能极方便地构成施密特触发器施密特触发器施密特触发器施密特触发器、单稳态触发器单稳态触发器单稳态触发器单稳态触发器和和和和多谐多谐多谐多谐振荡器振荡器振荡器振荡器。应用领域：应用领域：应用领域：应用领域：波形的产生和变换、测量与控制、家用电器、电子玩具等。波形的产生和变换、测量与控制、家用电器、电子玩具等。波形的产生和变换、测量与控制、家用电器、电子玩具等。波形的产生和变换、测量与控制、家用电器、电子玩具等。555555定时器产品型号繁多，但所有双极型产品型号最后的定时器产品型号繁多，但所有双极型产品型号最后的定时器产品型号繁多，但所有双极型产品型号最后的定时器产品型号繁多，但所有双极型产品型号最后的3 3位位位位数码都是数码都是数码都是数码都是555555，所有，所有，所有，所有CMOSCMOS产品型号最后的产品型号最后的产品型号最后的产品型号最后的4 4位数码都是位数码都是位数码都是位数码都是75557555。它们的功能和外部引脚的排列完全相同。它们的功能和外部引脚的排列完全相同。它们的功能和外部引脚的排列完全相同。它们的功能和外部引脚的排列完全相同。以下介绍国产以下介绍国产以下介绍国产以下介绍国产双极型定时器双极型定时器双极型定时器双极型定时器CB555CB555的电路结构和功能。的电路结构和功能。的电路结构和功能。的电路结构和功能。上页上页2第二节 555集成定时器及其应用返回返回高电平触发端高电平触发端高电平触发端高电平触发端电压控电压控电压控电压控制端制端制端制端低电平触发端低电平触发端低电平触发端低电平触发端放电放电放电放电端端端端接地接地接地接地端端端端复位端复位端复位端复位端电源端电源端电源端电源端输出端输出端输出端输出端CB555CB555由比较器由比较器由比较器由比较器C C1 1和和和和C C2 2、基本、基本、基本、基本RSRS触发器和集电极开触发器和集电极开触发器和集电极开触发器和集电极开路的放电三极管路的放电三极管路的放电三极管路的放电三极管T T三部分组成。三部分组成。三部分组成。三部分组成。下页下页上页上页v vOO5 5k k5 5k k5 5k kT TD DGG2 2Q Q Q Q8 84 43 35 56 62 27 71 1+-C C1 1+-C C2 2v vI1I1 THTHv vI2I2 TRTR v vODOD DISCDISCV VCOCOGG1 1GG3 3GG4 4V VCCCC R R D D v vC2C2v vC1C1V VR2R2V VR1R13第二节 555集成定时器及其应用下页下页返回返回上页上页01低低 导通导通低低 导通导通不变不变 不变不变高高 截止截止高高 截止截止111C C1 1输出输出输出输出 0 0，C C2 2输出输出输出输出 1 1C C1 1输出输出输出输出 1 1，C C2 2输出输出输出输出 1 1C C1 1输出输出输出输出 1 1，C C2 2输出输出输出输出 0 0C C1 1输出输出输出输出 0 0，C C2 2输出输出输出输出 0 0T T状态状态v vOOv vI2I2v vI1I1R RD D输输 出出输输 入入v vOOv vODOD DISCDISC5 5k k5 5k k5 5k kT TD DGG2 2Q Q Q Q8 84 43 35 56 62 27 71 1+-C C1 1+-C C2 2v vI1I1 THTHv vI2I2 TRTR V VCOCOGG1 1GG3 3GG4 4V VCCCC R R D D v vC2C2v vC1C1V VR2R2V VR1R14第二节 555集成定时器及其应用下页下页返回返回上页上页二、用555定时器接成的施密特触发器1.1.施密特触发器的特点施密特触发器的特点施密特触发器的特点施密特触发器的特点（）（）（）（）输入信号从低电平上升的过程中电路状态输入信号从低电平上升的过程中电路状态输入信号从低电平上升的过程中电路状态输入信号从低电平上升的过程中电路状态转换时对应的输入电平，与输入信号从高电平转换时对应的输入电平，与输入信号从高电平转换时对应的输入电平，与输入信号从高电平转换时对应的输入电平，与输入信号从高电平下降过程中对应的输入转换电平不同。下降过程中对应的输入转换电平不同。下降过程中对应的输入转换电平不同。下降过程中对应的输入转换电平不同。（）（）（）（）在电路状态转换时，通过电路内部的正反在电路状态转换时，通过电路内部的正反在电路状态转换时，通过电路内部的正反在电路状态转换时，通过电路内部的正反馈过程使输出电压波形的边沿变得很陡。馈过程使输出电压波形的边沿变得很陡。馈过程使输出电压波形的边沿变得很陡。馈过程使输出电压波形的边沿变得很陡。利用这两个特点利用这两个特点利用这两个特点利用这两个特点不仅能将边沿变化缓慢的信号波形整不仅能将边沿变化缓慢的信号波形整不仅能将边沿变化缓慢的信号波形整不仅能将边沿变化缓慢的信号波形整形为边沿陡峭的矩形波，形为边沿陡峭的矩形波，形为边沿陡峭的矩形波，形为边沿陡峭的矩形波，而且可以将叠加在矩形脉冲而且可以将叠加在矩形脉冲而且可以将叠加在矩形脉冲而且可以将叠加在矩形脉冲高、低电平上的噪声有效地消除。高、低电平上的噪声有效地消除。高、低电平上的噪声有效地消除。高、低电平上的噪声有效地消除。5第二节 555集成定时器及其应用下页下页返回返回上页上页.电路结构电路结构电路结构电路结构将将将将555555定时器的两个输入端连在一起作为信号输入端，定时器的两个输入端连在一起作为信号输入端，定时器的两个输入端连在一起作为信号输入端，定时器的两个输入端连在一起作为信号输入端，即可得到施密特触发器。即可得到施密特触发器。即可得到施密特触发器。即可得到施密特触发器。滤波电容，为滤波电容，为滤波电容，为滤波电容，为提高提高提高提高V VR1R1和和和和V VR2R2的稳定性的稳定性的稳定性的稳定性信号输入端信号输入端信号输入端信号输入端5 56 62 27 7v vI1I1v vI2I2V VR2R2V VR1R10.010.01 F Fv vI Iv vOO5 5k k5 5k k5 5k kT TD DGG2 2Q Q Q Q8 84 43 31 1+-C C1 1+-C C2 2GG1 1GG3 3GG4 4V VCCCC v vC2C2v vC1C1V VR1R16第二节 555集成定时器及其应用下页下页返回返回上页上页.工作原理工作原理工作原理工作原理v vOOO Ot tv vI IO Ot tv vo o由高电平变为低电平和由低电平变为由高电平变为低电平和由低电平变为由高电平变为低电平和由低电平变为由高电平变为低电平和由低电平变为高高高高电平电平电平电平 所对应的所对应的所对应的所对应的v vI I值不同，就形成了施密特触发特性。值不同，就形成了施密特触发特性。值不同，就形成了施密特触发特性。值不同，就形成了施密特触发特性。5 56 62 27 7v vI1I1v vI2I2V VR2R2V VR1R10.010.01 F Fv vI Iv vOO5 5k k5 5k k5 5k kT TD DGG2 2Q Q Q Q8 84 43 31 1+-C C1 1+-C C2 2GG1 1GG3 3GG4 4V VCCCC v vC2C2v vC1C17第二节 555集成定时器及其应用下页下页返回返回上页上页v vI IO Ot tv vOOO Ot tU UT+T+U UT-T-U UT T如果参考电压由外接电压如果参考电压由外接电压如果参考电压由外接电压如果参考电压由外接电压V VCOCO供给，供给，供给，供给，U UT+T+=V VCO CO U UT-T-=1/2=1/2V VCO CO U UT T=1/2=1/2V VCO CO。电压传输特性电压传输特性电压传输特性电压传输特性回差电压回差电压回差电压回差电压8第二节 555集成定时器及其应用下页下页返回返回上页上页.施密特触发器的应用施密特触发器的应用施密特触发器的应用施密特触发器的应用（）用于波形变换（）用于波形变换（）用于波形变换（）用于波形变换利用施密特触发器状态转换过程中的正反馈作用，利用施密特触发器状态转换过程中的正反馈作用，利用施密特触发器状态转换过程中的正反馈作用，利用施密特触发器状态转换过程中的正反馈作用，可把边沿变化缓慢的周期性信号变成边沿很陡的矩形脉冲信号。可把边沿变化缓慢的周期性信号变成边沿很陡的矩形脉冲信号。可把边沿变化缓慢的周期性信号变成边沿很陡的矩形脉冲信号。可把边沿变化缓慢的周期性信号变成边沿很陡的矩形脉冲信号。1.1.（）用于脉冲整形（）用于脉冲整形（）用于脉冲整形（）用于脉冲整形2.2.在数字系统中，矩形脉冲经传输后往往发生波形畸变，在数字系统中，矩形脉冲经传输后往往发生波形畸变，在数字系统中，矩形脉冲经传输后往往发生波形畸变，在数字系统中，矩形脉冲经传输后往往发生波形畸变，3.3.可通过施密特触发器整形获得比较理想的矩形脉冲波形。可通过施密特触发器整形获得比较理想的矩形脉冲波形。可通过施密特触发器整形获得比较理想的矩形脉冲波形。可通过施密特触发器整形获得比较理想的矩形脉冲波形。4.4.（）用于脉冲鉴幅（）用于脉冲鉴幅（）用于脉冲鉴幅（）用于脉冲鉴幅5.5.施密特触发器能将幅度大于施密特触发器能将幅度大于施密特触发器能将幅度大于施密特触发器能将幅度大于V VT+T+的脉冲选出，具有脉冲鉴幅能力。的脉冲选出，具有脉冲鉴幅能力。的脉冲选出，具有脉冲鉴幅能力。的脉冲选出，具有脉冲鉴幅能力。9第二节 555集成定时器及其应用下页下页返回返回上页上页三、用555555定时器接成的单稳态触发器单稳态单稳态单稳态单稳态触发器的特点触发器的特点触发器的特点触发器的特点：有稳态和暂稳态两个不同的工作状态。有稳态和暂稳态两个不同的工作状态。有稳态和暂稳态两个不同的工作状态。有稳态和暂稳态两个不同的工作状态。在触发脉冲作用下，能从稳态翻转到暂稳态，在触发脉冲作用下，能从稳态翻转到暂稳态，在触发脉冲作用下，能从稳态翻转到暂稳态，在触发脉冲作用下，能从稳态翻转到暂稳态，暂稳态维持一段时间后，自动返回到稳态，暂稳态维持一段时间后，自动返回到稳态，暂稳态维持一段时间后，自动返回到稳态，暂稳态维持一段时间后，自动返回到稳态，暂稳态维持时间的长短取决于电路本身的参数，暂稳态维持时间的长短取决于电路本身的参数，暂稳态维持时间的长短取决于电路本身的参数，暂稳态维持时间的长短取决于电路本身的参数，与触发脉冲的宽度和幅度无关。与触发脉冲的宽度和幅度无关。与触发脉冲的宽度和幅度无关。与触发脉冲的宽度和幅度无关。（触发脉冲应满足电路要求）。（触发脉冲应满足电路要求）。（触发脉冲应满足电路要求）。（触发脉冲应满足电路要求）。10第二节 555集成定时器及其应用下页下页返回返回上页上页 定时定时定时定时（产生一定宽度的矩形波）。（产生一定宽度的矩形波）。（产生一定宽度的矩形波）。（产生一定宽度的矩形波）。整形整形整形整形（把不规则的波形变为规则的脉冲波形）。（把不规则的波形变为规则的脉冲波形）。（把不规则的波形变为规则的脉冲波形）。（把不规则的波形变为规则的脉冲波形）。延时延时延时延时（将输入信号延迟一定时间后输出）。（将输入信号延迟一定时间后输出）。（将输入信号延迟一定时间后输出）。（将输入信号延迟一定时间后输出）。单稳态触发器在数字电路中的作用：单稳态触发器在数字电路中的作用：单稳态触发器在数字电路中的作用：单稳态触发器在数字电路中的作用：11第二节 555集成定时器及其应用下页下页返回返回上页上页1.1.电路结构电路结构电路结构电路结构触发信号的触发信号的触发信号的触发信号的输入端输入端输入端输入端没有触发信号时没有触发信号时没有触发信号时没有触发信号时v vI I处于高电平，稳态时处于高电平，稳态时处于高电平，稳态时处于高电平，稳态时v vc1c1=v vc2c2=1=1、Q Q=0=0，v vo o=0=0。v vI Iv vC C0.010.01 F FC CR R5 56 62 27 7v vOO5 5k k5 5k k5 5k kT TD DGG2 2Q Q Q Q8 84 43 31 1+-C C1 1+-C C2 2GG1 1GG3 3GG4 4V VCCCC v vC2C2v vC1C112第二节 555集成定时器及其应用下页下页返回返回上页上页2 2/3 3V VCCCC t tw wv vC CO Ot tv vI IO Ot tv vOOO Ot t2.2.工作原理工作原理工作原理工作原理通常通常通常通常t tw w的范围为几微秒到几分钟。但随着的范围为几微秒到几分钟。但随着的范围为几微秒到几分钟。但随着的范围为几微秒到几分钟。但随着t tw w的宽度的宽度的宽度的宽度增加它的精度和稳定度也将下降。增加它的精度和稳定度也将下降。增加它的精度和稳定度也将下降。增加它的精度和稳定度也将下降。v vI Iv vC C0.010.01 F FC CR R5 56 62 27 7v vOO5 5k k5 5k k5 5k kT TD DGG2 2Q Q Q Q8 84 43 31 1+-C C1 1+-C C2 2GG1 1GG3 3GG4 4V VCCCC v vC2C2v vC1C113第二节 555集成定时器及其应用下页下页返回返回上页上页触发脉冲的宽度要小于触发脉冲的宽度要小于触发脉冲的宽度要小于触发脉冲的宽度要小于 t tw w触发负脉冲应在触发负脉冲应在触发负脉冲应在触发负脉冲应在v vC C上升到上升到上升到上升到2 2/3 3V VCCCC之前回到高电平。之前回到高电平。之前回到高电平。之前回到高电平。2 2/3 3V VCCCC t tw wv vC CO Ot tv vI IO Ot tv vOOO Ot tv vI Iv vC C0.010.01 F FC CR R5 56 62 27 7v vOO5 5k k5 5k k5 5k kT TD DGG2 2Q Q Q Q8 84 43 31 1+-C C1 1+-C C2 2GG1 1GG3 3GG4 4V VCCCC v vC2C2v vC1C114第二节 555集成定时器及其应用下页下页返回返回上页上页应用举例应用举例应用举例应用举例v vI Iv vC C0.010.01 F FC CR R5 56 62 27 7v vOO5 5k k5 5k k5 5k kT TD DGG2 2Q Q Q Q8 84 43 31 1+-C C1 1+-C C2 2GG1 1GG3 3GG4 4V VCCCC v vC2C2v vC1C115第二节 555集成定时器及其应用下页下页返回返回上页上页四、用555定时器接成的多谐振荡器多谐振荡器是一种多谐振荡器是一种多谐振荡器是一种多谐振荡器是一种自激振荡器自激振荡器自激振荡器自激振荡器，接通电源以后，接通电源以后，接通电源以后，接通电源以后，不需要外加触发信号，便能自动产生矩形脉冲，不需要外加触发信号，便能自动产生矩形脉冲，不需要外加触发信号，便能自动产生矩形脉冲，不需要外加触发信号，便能自动产生矩形脉冲，由于矩形脉冲中含有丰富的高次谐波分量，由于矩形脉冲中含有丰富的高次谐波分量，由于矩形脉冲中含有丰富的高次谐波分量，由于矩形脉冲中含有丰富的高次谐波分量，所以习惯上把矩形波振荡器叫做所以习惯上把矩形波振荡器叫做所以习惯上把矩形波振荡器叫做所以习惯上把矩形波振荡器叫做多谐振荡器多谐振荡器多谐振荡器多谐振荡器。16第二节 555集成定时器及其应用下页下页返回返回上页上页v vOOO Ot tv vC CO Ot tt tp2p2t tp1p1 充电回路：充电回路：充电回路：充电回路：V VCCCC R R1 1 R R2 2 C C 地。地。地。地。放电回路：放电回路：放电回路：放电回路：C C R R2 2 T T 地。地。地。地。v vC C0.010.01 F FC CR R1 15 56 62 27 7v vOO5k5k5k5k5k5kT TD DGG2 2Q Q Q Q8 84 43 31 1+-C C1 1+-C C2 2GG1 1GG3 3GG4 4V VCCCC v vC2C2v vC1C1R R2 217第二节 555集成定时器及其应用下页下页返回返回上页上页v vOOO Ot tv vC CO Ot tt tp1p1t tp2p2振荡周期和振荡频率振荡周期和振荡频率振荡周期和振荡频率振荡周期和振荡频率振荡周期振荡周期振荡周期振荡周期振荡频率振荡频率振荡频率振荡频率占空比占空比占空比占空比用用用用CB555CB555定时器组成的振荡器，最高工作频率可达定时器组成的振荡器，最高工作频率可达定时器组成的振荡器，最高工作频率可达定时器组成的振荡器，最高工作频率可达500kHz500kHz。18第二节 555集成定时器及其应用下页下页返回返回上页上页占空比可调的多谐振荡器占空比可调的多谐振荡器占空比可调的多谐振荡器占空比可调的多谐振荡器R R 1 1R R 2 2 充电回路：充电回路：充电回路：充电回路：V VCCCC R R 1 1 D D1 1 C C 地。地。地。地。放电回路：放电回路：放电回路：放电回路：C C D D2 2 R R 2 2 T T 地。地。地。地。占空比占空比占空比占空比8 48 47 72 21 51 56 63 3555555R R2 2R R1 1R RP PD D2 2D D1 1C C0.010.01 F Fv vOOV VCCCC19第二节 555集成定时器及其应用上页上页返回返回应用举例应用举例应用举例应用举例()()、()均为多谐振荡电路，均为多谐振荡电路，均为多谐振荡电路，均为多谐振荡电路，当当当当v vo1o1输出高电平时输出高电平时输出高电平时输出高电平时()振荡，振荡，振荡，振荡，v vo2o2输出矩形脉冲，输出矩形脉冲，输出矩形脉冲，输出矩形脉冲，当当当当v vo1o1输出低电平时输出低电平时输出低电平时输出低电平时()被置被置被置被置0 0，v vo2o2输出低电平。输出低电平。输出低电平。输出低电平。8 48 47 72 21 51 56 63 3555555R R1212R R1111C C1 10.010.01 F Fv vO1O1V VCCCC8 48 47 72 21 51 56 63 3555555R R2222R R2121C C2 20.010.01 F Fv vO2O2()()()20