555定時器的原理及應用內(nèi)容：１、555定時器的工作原理

２、555定時器的典型應用

◆單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器（MonostableTrigger）

◆多諧振蕩器（AstableMultivibrator）

◆施密特觸發(fā)器（SchmittTrigger）

◆壓控振蕩器（VoltageControlledOscillator）555定時器簡介：555定時器（時基電路）是一種用途廣泛的模擬數(shù)字混合集成電路。1972年由西格尼蒂克斯公司（Signetics）研制；設計新穎、構思奇巧，備受電子專業(yè)設計人員和電子愛好者青睞；它可以構成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、多諧振蕩器、施密特觸發(fā)器和壓控振蕩器等多種應用電路。10.5典型封裝555定時器的電路結構及功能觸發(fā)端置零輸入端閾值端放電端壓控端電源端輸出端Vi1>2/3VCCVi2>1/3VCC時，比較器C1輸出0，比較器C2輸出1，RS觸發(fā)器置0，Vo為低電平。

2.Vi1<2/3VCCVi2>1/3VCC時，比較器C1輸出1，比較器C2輸出1，RS觸發(fā)器保持原狀態(tài)不變。

3.Vi1<2/3VCCVi2<1/3VCC時，比較器C1輸出1，比較器C2輸出0，RS觸發(fā)器置1，Vo為高電平。

4.Vi1>2/3VCCVi2<1/3VCC時，比較器C1輸出0，比較器C2輸出0，Vo為高電平。

閾值端觸發(fā)端THTR2VCC

/3VCC

/3大于大于2VCC/32VCC/3VCC

/3VCC/3小于小于小于大于保持保持RD晶體管Tuo0111001導通導通截止綜合以上的分析結果,便可得到555的功能表:大于小于2VCC

/3VCC

/311截止

從555定時器的功能表可以看出：555定時器有兩個閾值（Threshold）電平，分別是1/3VCC和2/3VCC；2.輸出端為低電平時三極管TD導通，7腳輸出低電平；輸出端為高電平時三極管TD截止，如果7腳接一個上拉電阻，7腳輸出為高電平。所以當7腳接一個上拉電阻時，輸出狀態(tài)與3腳相同。

便于記憶：2腳--（低電平置位）；6腳—R（高電平復位）；※555定時器的典型應用電路◆單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器（MonostableTrigger）

如果輸入為高，穩(wěn)定的輸出狀態(tài)應該為什么狀態(tài)？1.分析輸出初始狀態(tài)為高時的情況2.分析輸出初始狀態(tài)為低時的情況這里要注意R的取值不能太小。（為什么？）若R太小，當放電管導通時，灌入放電管的電流太大，會損壞放電管。觸發(fā)端加入窄脈沖！注意：觸發(fā)脈沖必須是窄脈沖，要比暫穩(wěn)態(tài)的時間tw還要短。（為什么？如果觸發(fā)脈沖比暫穩(wěn)態(tài)時間長呢？）變成反相器為此需要確定三要素：uC(0)=0V、uC(∞)=VCC、=RC，當t=tw時，uC(tw)=2VCC/3代入公式。于是可解出單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器暫穩(wěn)態(tài)時間的計算

根據(jù)uC的波形，由過渡過程公式即可計算出暫穩(wěn)態(tài)時間tw，tw電容C從0V充電到2VCC/3的時間，根據(jù)三要素方程：

暫穩(wěn)態(tài)的持續(xù)時間由RC確定！?。　锩}沖的定時

ABuuio單穩(wěn)態(tài)電路&只有在tw時間內(nèi),與門才開門,信號A才能通過與門★簡易曝光定時器思考：當按一下開關AN以后，電路是如何工作的？電容放電555置位J吸合電燈HL亮電容充電到2/3VDD555復位J釋放電燈HL熄微電機起動停車控制電路4816235S2S1RRCVCCTHTRuoM微電機555S1:起動按鈕S2:停車按鈕4816235S2S1RRCVCCTHTRM微電機555uo閾值端觸發(fā)端THTR大于大于小于小于小于大于保持保持RD晶體管Tuo0111001導通導通截止VCC

/32VCC

/3VCC

/32VCC

/32VCC

/3VCC

/3僅按下起動按鈕

S1

,則TR

<VCC/3;未按S2,

當然TH

<2VCC

/3,故uo

=1,電機轉動。即使放開S1

,TR>VCC

/3,TH

<2VCC

/3,uo

保持為1,電機繼續(xù)轉動。

如果僅按下按鈕

S2

,TH

>2VCC

/3,未按S1,當然TR

>VCC

/3,這時uo

=0,電機停止運行。

如果松開S2,電機仍不轉動?！?55定時器構成多諧振蕩器（AstableMultivibrator）

555定時器構成多諧振蕩器構成的多諧振蕩器如圖所示。它是將兩個觸發(fā)端2腳和6腳合并在一起，放電端7腳接于兩電阻之間。多諧振蕩器的波形多諧振蕩器電路圖

tuctuoOO

多諧振蕩器參數(shù)的計算tuctuoOOtw1tw2輸出波形的振蕩周期可用過渡過程公式計算：

tw1：uC(0)=VCC/3V、

uC(∞)=VCC、1=(RA+RB)C、當t=tw1時，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、當t=tw2時，uC(tw2)=VCC/3代入公式。于是可解出占空比（DurationRatio）

對于上圖所示的多諧振蕩器，因tw1

＞tw2

，它的占空比大于50%，占空比不可調(diào)節(jié)。下圖是一種占空比可調(diào)的電路，該電路因加入了二極管，使電容器的充電和放電回路不同，可以調(diào)節(jié)電位器使充、放電時間常數(shù)相同。如果RA=RB，調(diào)節(jié)電位器可以獲得50%的占空比。占空比可調(diào)的多諧振蕩器C=充RtA振蕩周期:48162357R1C555uoVCCR21R28S8S1簡易電子琴電路圖簡易電子琴就是通過改變R2

的阻值來改變輸出方波的周期,使外接的喇叭發(fā)出不同的音調(diào)?！?55定時器構成施密特觸發(fā)器（SchmittTrigger）施密特觸發(fā)器電路圖

施密特觸發(fā)器的輸出波形如下：ui00uOtt2VCC/31VCC/3施密特觸發(fā)器的波形圖

施密特觸發(fā)器的主要用于對輸入波形的整形。圖中表示的是將三角波整形為方波,其它形狀的輸入波形也可以整形為方波。施密特觸發(fā)器電路圖

下圖是施密特觸發(fā)器（電源電壓5V）的示波器波形圖，對應輸出波形翻轉的555定時器的二個閾值，一個是對應輸出下降沿的3.375V，另一個是對應輸出上升沿的1.688V，施密特觸發(fā)器的回差電壓是3.375-1.688=1.688V。在放電端7腳加一個上拉電阻，接10V電源，可以獲得一個高、低電平與3腳輸出不同，但波形的高、低電平寬度完全一樣的第二個輸出波形，這個波形可以用于不同邏輯電平的轉換。施密特觸發(fā)器的示波器波形圖

施密特觸發(fā)器的應用★波形的整形不規(guī)則的或者在信號傳送過程中受到干擾而變壞的波形經(jīng)過施密特電路，可以得到良好的波形。★脈沖幅度鑒別利用施密特電路,可以從輸入幅度不等的一串脈沖中,去掉幅度較小的脈沖,保留幅度超過UT+的脈沖?！锕馐┟芴赜|發(fā)器RG為光敏電阻，光強時為低阻，2腳低電平，555置位，J不動作；光弱時呈高阻，6腳為高電平，555復位，J吸合。RG是什么元件？電路是如何工作的？★簡易燈光控制電路什么元件？光敏管：光弱時，C-E間電阻極大；光強時，電阻很小。思考：燈L什么時候亮？光強？光弱？◆555定時器構成壓控振蕩器(VoltageControlledOscillator)

一般的振蕩器若要改變振蕩頻率必須改變選頻網(wǎng)絡的參數(shù)值。上述555定時器構成的振蕩器，只要在5腳加入控制電壓。改變控制電壓就可改變振蕩器的頻率，這樣的振蕩器就是電壓控制振蕩器，簡稱壓控振蕩器，用VCO表示。壓控振蕩器電路圖

VCCuoRRCCAB123456785555

555定時器構成的壓控振蕩如圖所示，波形圖如圖所示。tuctuoOO壓控振蕩器波形圖

為了使u5的控制作用明顯，u5應是一個低阻的信號源。因為555定時器內(nèi)部的閾值是由三個5k的電阻分壓取得，u5的內(nèi)阻大或串入較大的電阻，壓控作用均不明顯。低阻信號源壓控振蕩器電路圖

VCCuoRRCCAB123456785555

壓控振蕩器參數(shù)的計算tw1tw2輸出波形的振蕩周期可用過渡過程公式計算：

tw1：uC(0)=u5/2、

uC(∞)=VCC、1=(RA+RB)C、當t=tw1時，uC(tw1)=u5代入三要素方程。于是可解出

tw2：u