定时器及其应用.ppt

《定时器及其应用.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《定时器及其应用.ppt（19页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、555定时器及其应用定时器及其应用二、二、555 555定时器的典型应用定时器的典型应用 555定时器是一种中规模模、数混合集成定时器是一种中规模模、数混合集成电路，主要用于定时、检测，控制、报警等方电路，主要用于定时、检测，控制、报警等方面。其结构简单，使用方便灵活，只要外部配面。其结构简单，使用方便灵活，只要外部配接少数几个阻容元件便可构成单稳态触发器、接少数几个阻容元件便可构成单稳态触发器、多谐振荡器、施密特触发器及其它各种实用电多谐振荡器、施密特触发器及其它各种实用电路。所以在脉冲波形的产生与变换、仪器仪表、路。所以在脉冲波形的产生与变换、仪器仪表、测量与控制等领域有着广泛的应用。测量

2、与控制等领域有着广泛的应用。正因如此，自正因如此，自70年代初第一片定时器问年代初第一片定时器问世后，国际上各主要电子器件公司也都相继生世后，国际上各主要电子器件公司也都相继生产了各种产了各种555定时器定时器。555定时器的产品有双极型和定时器的产品有双极型和CMOS型，无论哪种型，无论哪种类型均有单定时器或双定时器电路（即一个芯片内类型均有单定时器或双定时器电路（即一个芯片内有两个独立的有两个独立的555电路），但功能与引脚排列完全电路），但功能与引脚排列完全相同。相同。双极型产品CMOS产品单555型号的最后几位数码5557555双555型号的最后几位数码5567556优点驱动能力较大低

3、功耗、高输入阻抗电源电压工作范围518V318V负载电流可达200mA可达4mA一、一、555定时器的组成及逻辑功能定时器的组成及逻辑功能555定时器由电阻分压器、电压比较器、基本定时器由电阻分压器、电压比较器、基本RS触发器、放电管和缓冲器几部分组成。触发器、放电管和缓冲器几部分组成。图1555定时器（1）电阻分压器）电阻分压器由三个由三个5K电阻组成，电阻组成，故称故称555定时器。其作用是为电压比较器提供定时器。其作用是为电压比较器提供参考电压。参考电压。（2）电压比较器）电压比较器C1和和C2的参考电压的参考电压(电电压比较的基准压比较的基准)UR1和和UR2由电源由电源UCC经三个经

4、三个5k的电阻分压给出。控制电压输入端的电阻分压给出。控制电压输入端UCO悬悬空时，空时，若若UCO外接固定电压，则外接固定电压，则即即外加电压时，可改变触发电压，调制输出波形。外加电压时，可改变触发电压，调制输出波形。（3）基本）基本RS触发器触发器其置其置0和置和置1端为低电平有端为低电平有效触发。效触发。RD为低电平有效的异步置为低电平有效的异步置0端，只要在端，只要在RD端加入端加入低电平，则基本低电平，则基本RS触发器就触发器就置置0，正常工作时，正常工作时，必须使必须使RD处于高电平。处于高电平。（4）放电管）放电管TT是集电极开路的三极管。相当于是集电极开路的三极管。相当于一个受

5、控电子开关。输出为一个受控电子开关。输出为0时，时，T导通，输出为导通，输出为1时，时，T截止。截止。（5）缓冲器）缓冲器缓冲器由缓冲器由G3和和G4构成，用于提高电路的负载构成，用于提高电路的负载能力。能力。定时器的主要功能取决于两个比较器输出对定时器的主要功能取决于两个比较器输出对RS触发触发器和放电管器和放电管V1状态的控制。状态的控制。当当时，比较器时，比较器C1输出为输出为0，C2输出为输出为1，基本，基本RS触发器被置触发器被置0，V1导通，导通，Uo输出为低电平。输出为低电平。当当时，时，C1输出为输出为1，C2输输出为出为0，基本，基本RS触发器被置触发器被置1，V1截止，截止

6、，Uo输出高输出高电平。电平。当当时，时，C1和和C2输出均为输出均为1，则基本则基本RS触发器的状态保持不变，因而触发器的状态保持不变，因而V1和和Uo输出输出状态也维持不变。状态也维持不变。555定时器功能表定时器功能表R RD DU U6 6（THTH）U2 U2（）U0 V1U0 V10111 CC CC CC CC CC CC0 导通1 截止0 导通不变 不变二、二、555定时器的典型应用定时器的典型应用1、多谐振荡器、多谐振荡器图2用555定时器构成的多谐振荡器(a)电路图；(b)波形图基本功能：自动产生矩形脉冲信号。基本功能：自动产生矩形脉冲信号。用途：作脉冲信号源和电子自动开关

7、等。用途：作脉冲信号源和电子自动开关等。特点：多谐振荡器是只有两个暂稳态的无稳特点：多谐振荡器是只有两个暂稳态的无稳态电路。两个暂稳态之间的转换，是由电路态电路。两个暂稳态之间的转换，是由电路内部电容的充、放电作用自动进行的，所以内部电容的充、放电作用自动进行的，所以它不需要外加触发信号，只要接通电源就能它不需要外加触发信号，只要接通电源就能自动产生矩形脉冲信号。自动产生矩形脉冲信号。1)工作原理工作原理多谐振荡器只有两个暂稳态。假设当电源接多谐振荡器只有两个暂稳态。假设当电源接通后，电路处于某一暂稳态，电容通后，电路处于某一暂稳态，电容C上电压上电压UC略低于略低于，Uo输出高电平，输出高电

8、平，V1截止，电源截止，电源UCC通过通过R1、R2给电容给电容C充电。随着充电的进充电。随着充电的进行行UC逐渐增高，但只要逐渐增高，但只要，输出输出电压电压Uo就一直保持高电平不变，这就是第一个就一直保持高电平不变，这就是第一个暂稳态。暂稳态。当电容当电容C上的电压上的电压UC略微超过略微超过时时(即即U6和和U2均均大于等于大于等于时时)，RS触发器置触发器置0，使输出电压，使输出电压Uo从原来的高电平翻转到低电平，即从原来的高电平翻转到低电平，即Uo=0，V1饱饱和导通，此时电容和导通，此时电容C通过通过R2和和V1放电。随着电容放电。随着电容C放电，放电，UC下降，但只要下降，但只要

9、，Uo就一直保持低电平不变，这就是第二个暂稳态。就一直保持低电平不变，这就是第二个暂稳态。当当UC下降到略微低于下降到略微低于时，时，RS触发器置触发器置1，电路输出又变为，电路输出又变为Uo=1，V1截止，电容截止，电容C再次充电，再次充电，又重复上述过程，电路输出便得到周期性的矩形脉又重复上述过程，电路输出便得到周期性的矩形脉冲。冲。2)振荡周期振荡周期T的计算的计算多谐振荡器的振荡周期为两个暂稳态的持续时多谐振荡器的振荡周期为两个暂稳态的持续时间之和，间之和，T=T1+T2。由图。由图2(b)UC的波形及的波形及RC电路电路过渡过程三要素法公式求得电容过渡过程三要素法公式求得电容C的充电

10、时间的充电时间T1和和放电时间放电时间2各为各为因而振荡周期因而振荡周期3)占空比可调的多谐振荡器占空比可调的多谐振荡器图图3占空比可调的多谐振荡器占空比可调的多谐振荡器电容电容C的充电路径为的充电路径为UCCR1V1C地，因而地，因而T1=0.7R1C。电容电容C的放电路径为的放电路径为CV2R2放电管放电管V1地，因地，因而而T2=0.7R2C。振荡周期为振荡周期为占空比为占空比为4)多谐振荡器应用举例多谐振荡器应用举例报警电路报警电路报警电路报警电路由由由由555555定时器和三极管构成的报警电路如图定时器和三极管构成的报警电路如图定时器和三极管构成的报警电路如图定时器和三极管构成的报警电路如图4 4所示。所示。所示。所示。其中其中其中其中555555构成多谐振荡器，振荡频率构成多谐振荡器，振荡频率构成多谐振荡器，振荡频率构成多谐振荡器，振荡频率fofo1 14343（RIRI2R22R2）C C，其输出信号经三极管推，其输出信号经三极管推，其输出信号经三极管推，其输出信号经三极管推动扬声器。动扬声器。动扬声器。动扬声器。PRPR为控制信号，当为控制信号，当为控制信号，当为控制信号，当PRPR为高电平时，为高电平时，为高电平时，为高电平时，多谐振荡器工作，反之，电路停振。多谐振荡器工作，反之，电路停振。多谐振荡器工作，反之，电路停振。多谐振荡器工作，反之，电路停振。