555内部电路
振荡器分析-toc" style="margin-left:0px;">多谐振荡器分析
仿真电路图
仿真结果
分析小结
公式计算
三要素公式
公式化简
充电周期
放电周期
总周期
总结
555内部电路
多谐振荡器分析
将2脚和6脚连接在一起,外部电容(电路图为C2)与施密特触发器不同,多谐振荡器的振荡源是由电容充放电产生的,而多谐振荡器是由外部输入的。
由于3个5KΩ电阻分压,输入Vco的电压为2/3VCC,输入VR2的电压为1/3VCC。
电路通电后,电流从VCC经过R1、R5给电容充电,当电容C两端电压差小于1/3VCC时,C输出为高电平,即Vc1为1,C2输出为低电平,也就是Vc2为0。RS触发器有0出1,全1出0,为1,所以输出Vo为1,此时晶体管处于关闭状态,电容缓慢充电,两端电压差逐步上升。
当电容C两端电压差大于1/3VCC,小于2/3VCC时,C输出为高电平,即Vc1为1,C2输出为高电平,即Vc2为1,此时RS触发器处于保持状态。Vo与上次状态的输出结果相同。
当电容C两端电压差大于2/3VCC的瞬间,C输出为低电平,即Vc1为0,C2输出为高电平,即Vc此时Q为0,2为1,Vo也晶体管打开时,电容器通过7脚接地,电容器放电,两端电压差降低。
当电容C两端电压差逐渐减小到1/3VCC的瞬间,C输出为高电平,即Vc1为1,C2输出低电平,即Vc2为0,Q为1,Vo当晶体管截止时,电容器停止放电。
仿真电路图
黄色是电压输出端。
仿真结果
分析小结
在电路中,电容器两端的电压差在电路稳定后保持在1/3VCC到2/3VCC电容充电时输出为高电平,电容放电时输出为低电平。
公式计算
三要素公式
f(t)是电容充放电的实际最终值;是理想状态下电容充放电的最终值,在RC一般在电路中VCC;是充放电的初始值;
公式化简
)
)
)
)
充电周期
在充电电路中,电流通过R1、R5给电容充电,也就是说公式中的R是(R1 R5),C为电容大小0.01uF,f(t)为2/3VCC,为VCC,为1/3VCC
带入数值
)
化简为
放电周期
在放电回路中,电流通过R5,进入DIS(7脚),结果晶体管放电,也就是说公式中的R就是R5,C为电容大小0.01uF,f(t)为1/3VCC,为0,为2/3VC
)
带入数值
)
化简为
)
总周期
T=t1+t2=R1+R5*C*ln(2)+ R5*C*ln(2)=(R1+2R5) *C*ln(2)
总结
在该电路中,由于晶体管的截止导通导致电容两端电压差在电路稳定后保持在1/3VCC到2/3VCC之间,电容充电时输出为高电平,电容放电时输出为低电平。
充电周期
t1=R1+R5*C*ln(2)
放电周期
t2=R5*C*ln(2)
总周期
T=(R1+2R5) *C*ln(2)
若要使的占空比相等,也就是t1=t2,那么使得R1<<R5即可使得t1约等于t2。
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