淺談555定時(shí)器的研究

空軍航空大學(xué)基礎(chǔ)部 沈 洋

淺談555定時(shí)器的研究

空軍航空大學(xué)基礎(chǔ)部 沈 洋

本文介紹了555時(shí)基電路的結(jié)構(gòu)和工作原理，555時(shí)基電路的使用方法，以及利用555電路外接一些基本元件實(shí)現(xiàn)不同的功能。

555電路；結(jié)構(gòu)；不同功能

引言

555定時(shí)器是電工電子技術(shù)中的一種中型的集成電路。它內(nèi)部電路簡單、使用穩(wěn)定、方便,外部連接一些基本元件,能夠?qū)崿F(xiàn)波形的輸出、時(shí)間的延遲等功能, 555電路也經(jīng)常的應(yīng)用在實(shí)際生活當(dāng)中,比如報(bào)警、檢測、及家用電器電路。

圖1 555電路內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

圖2 多諧振蕩器

1 內(nèi)部結(jié)構(gòu)

如圖1所示555電路的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)可以看到,555電路內(nèi)部有兩個(gè)集成運(yùn)算放大器(A1、A2)、兩個(gè)與非門電路、一個(gè)三極管和三個(gè)串聯(lián)的5千歐姆的分壓電阻。實(shí)際上555電路就是由這三個(gè)電阻命名的。其中A1為反相電壓比較器,它的參考電壓是2/3VCC;A2為同相電壓比較器,它的參考電壓是1/3VCC。兩個(gè)參考電壓均由三個(gè)串聯(lián)的5千歐姆的分壓電阻計(jì)算得到,555電路的功能如表1所示。

2 多諧振蕩器

555電路通過外部接入一些電阻和電容元件就可以實(shí)現(xiàn)多諧振蕩電路功能,這個(gè)電路的輸出信號沒有穩(wěn)定的狀態(tài),而是只有兩個(gè)暫穩(wěn)態(tài),它不用外部輸入信號,就可以實(shí)現(xiàn)矩形波的輸出,實(shí)際上就是利用電路的自激振蕩功能。由于電路輸出的矩形波含有較為豐富的諧波成分,所以這個(gè)電路也稱之為多諧振蕩器。多諧振蕩器和集成運(yùn)算放大器都是常用的矩形波發(fā)生器。

表1 555電路功能表

圖2所示電路即是由555電路和外部連接的獨(dú)立電阻元件R1、R2、和電容元件C構(gòu)成的多諧振蕩器。555電路的2和6腳相連都接到電容的一端,電源VCC通過電阻R1、R2向電容C充電,以及電容C通過電阻R2向放電端DIS放電,利用電容的充放電過程實(shí)現(xiàn)矩形波的輸出。

3 電路應(yīng)用

(1)如圖3所示電路是由兩個(gè)555電路組合而成的能夠?qū)崿F(xiàn)救護(hù)車警鈴聲音的功能。它是由兩個(gè)555電路組成,第一個(gè)555電路輸出一個(gè)頻率較低的矩形波(由于二極管D的作用,其輸出近似為方波),加給第二個(gè)555電路的控制電壓端,從而改變了第二個(gè)555電路的參考電壓,使第二個(gè)555電路產(chǎn)生的頻率較高的矩形波的頻率時(shí)高時(shí)低,在揚(yáng)聲器中發(fā)出高低音。

圖3 警鈴電路

(2)將圖3電路簡單改變一下,如圖4所示電路能夠?qū)崿F(xiàn)延時(shí)控制的功能,將第一個(gè)555電路的輸出端5管腳通過一個(gè)電阻連接到第二個(gè)555電路的的復(fù)位端10管腳上,當(dāng)電路開始工作時(shí),第一個(gè)555電路輸出端為高電平時(shí),這時(shí)第二個(gè)555電路開始振蕩;當(dāng)?shù)谝粋€(gè)555電路輸出端為低電平時(shí),第二個(gè)555電路就停止振蕩,所以揚(yáng)聲器就會(huì)發(fā)出間斷的聲音。我們還可以通過改變第一個(gè)555電路外接元件的參數(shù)大小,以此使電路輸出信號的頻率發(fā)生變化,就可以控制聲音的間隔時(shí)間,從而起到延時(shí)控制作用。

圖4 延時(shí)控制電路

[1]秦曾煌．電工學(xué):下[M]．北京:高等教育出版社,2004．

[2]渠云田．電工電子技術(shù)[M]．北京:高等教育出版社,2003．

[3]康華光．電子技術(shù)基礎(chǔ)[M]．北京:高等教育出版社,2003．