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电子元件-555时基芯片

内容包括单稳态、双稳态、多谐振荡器电路的详细介绍,以及看门狗电路(包括工程实际电路)的组成。紫色文本是一个超链接,点击自动跳转到相关的博客文本。不断更新,原创并不容易!
目录:
1)电路结构 2)工作原理 3)参数计算4)注意事项
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555定时器是一种结合模拟和数字功能的中型集成器,由于内部集成有三个5K以电阻命名。一般采用双极型。(TTL)工艺制作叫555,使用补充金属氧化物(CMOS)工艺制作叫7555,除单定时器外,还有相应的双定时器556/7556。55定时器的电源电压范围 4.5V~16V 工作,7555 可在3~18V工作时,输出驱动电流约为200mA,因此,它的输出是可与的TTL、CMOS 或模拟电路电平兼容。
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1)电路结构

图1:555内部结构
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图2:单稳态触发器应用
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图3:基本RS触发器和真值表
注:R>S,!Q(Q非)=1,Q=0。
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2)工作原理
(1)稳定状态
电路刚上电时无外触发U1=UIH,由于电容C两端的电压不能突变,反相端的电压低于同相端,因此比较器C1输出高电平Uc1=1。对比较器C2,同相端默认高电平(负脉冲触发),比反相端电压1.6V高,所以比较器C输出也是高电平Uc2=1。
由于Rd=1,Sd=1,RS触发器处于状态,555定时器处于复位状态(第四脚也可以增加复位电路)Q=0,Q\=1。
另一方面,触发器输出的高电平使三极管V饱和,此时第7脚DIS这个引脚被拉成低电平(相当于电容C处于放电状态),同时与比较器一起拉C1反相端同电位,维持比较器C输出为高电平。Uc1=0,Uo=0。
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(2)触发器进入暂稳态
当负电平触发脉冲时,比较器C同相端电压低于反相端电压,输出低电平Uc2=0。
由于Rd=1,Sd=0,基本RS触发器处于输出低电平的位置状态Q=1,Q\=0,一方面经反相器G3.输出高电平。另一方面,当电源通过电阻时,将三极管V截止。R1对电容C充电,6脚充电TH电位开始上升。
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(3)自动返回稳定状态
C充电时,当Uc↑至Uc≥2/3Vcc时,Uc1=0,此时Q=0, Q\=1,输出Uo由高电平UoH跳变到低电平UoL。同时,三极管V导通,C经V迅速放完电,Uc=0。电路返回稳定状态,等待下一次触发。
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3)参数计算
脉冲宽度Tw指暂稳态维持的时间,为电容C上的电压由0V充到2/3Vcc时所需时间,Tw=RC*ln3≈1.1RC。
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4)注意事项
单稳有一个从稳态到暂态的过程,易受电源线上的负向噪声脉冲干扰,因此可在其输入端加一个二极管。
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当 Vi 输入负向脉冲后,电路进入暂稳态,同时BJT T导通,电容C放电。输入脉冲撤出后,电容C充电,在 Vc未充到2/3 Vcc之前,电路处于暂稳态。如果在此期间又加入新的触发脉冲,BJT T又导通,电容C再次放电,输出仍然维持在暂稳态。只有在触发脉冲撤出后且在输出脉宽 tw 时间间隔内没有新的触发脉冲,电路才返回到稳定状态。这种电路可作为失落脉冲检出电路,对机器的转速或人体的心率进行监视,当机器转速降到一定限度或人体的心率不齐时就发出报警信号。
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图(a)所示电路是典型的单稳模式电路。当外加负向脉冲经C1、R1微分电路加至555的2脚时,此脉冲(<1/3VDD)使555置位,3脚输出暂稳脉冲宽度td=1.1RC。
图(b)与图(a)类同,但它有两个输出端。C通过R至555内部灌电流放电,恢复时间比图(a)要长。
图(c)电路的2、6脚接法与图(a)、(b)不同,外加触发应为正向脉冲,幅值应大于号VDD,暂稳脉冲为负向,其宽度td=1.1RC,可同时输出两路。
图(d)与图(c)类同,但由于在充电回路中加进了导向二极管D,加快了充电速率,使工作频率大大提高。该电路可同时输出两路。

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当控制电压升高时,电路的阈值电压也升高,输出的脉冲宽度随之增加;而当控制电压降低时,电路的阈值电压也降低,单稳的输出脉宽则随之减小。因此,若控制电压如图b所示的三角波时,在单稳的输出端便得到一串随控制电压变化的脉冲宽度调制波。从Vic 与Vo 波形关系可看出,该电路可实现电压—频率转换。
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可搜索我的百度网盘“NE555中文资料详解”,很不错。
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由555定时器和外接元件R1、R2、C构成多谐振荡器,2脚与6脚直接相连。电路没有稳态,仅存在两个暂稳态,电路亦不需要外接触发信 
号,利用电源通过R1、R2向C充电,以及C通过R2向放电端Dc放电,使电路产生振荡。电容C在2/3Vcc和1/3Vcc之间充电和放电,从而在输 
出端得到一系列的矩形波。

图6:多谐振荡器
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此电路用在电饭煲中,NE556由两个NE555组成。其中一个NE555和热敏电阻组成振荡电路,输出脉冲。另一个NE555组成看门狗,从单片机P21脚->C11->VT5->IC3 P2、P6,从IC3 P3->D18->单片机P9。

图4.1.1
NE556内部原理框图:

图4.1.2
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标签: p6三极管三极管2sd外接5k电阻到5v

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