《电工电子技术》课件第12章.ppt

1、 555电路又称时基电路，它是一种将数字电路和模拟电路又称时基电路，它是一种将数字电路和模拟电路结合制作在同一片硅片上的混合集成电路。电路结合制作在同一片硅片上的混合集成电路。555555电路电路的简单化结构图如下：的简单化结构图如下：+_+_Q5K 5K 5K 8452713C1C26SRQTSRUREF1UREF2 uc1 uc2 它的内部有它的内部有两个电压比较器两个电压比较器C C1 1和和C C2 2 、一个基、一个基本本RS RS 触发器、触发器、一个晶体管和三一个晶体管和三个个电阻组成的分电阻组成的分压器。压器。2 2 为低电平触发端。为低电平触发端。当当 2 2 端的输入电压高

2、于端的输入电压高于 时，时，C C2 2 的输出为的输出为1 1；当输入电压低于；当输入电压低于 时，时，C C2 2 的输出的输出为为0 0，使基本，使基本RS RS 触发器置触发器置1 1。CC31VCC31V 4 4 为复位端。为复位端。由此端加负电平可使由此端加负电平可使555555电路直接复电路直接复位，输出为低电平。位，输出为低电平。各引脚的功能如下：各引脚的功能如下：1 1 为接为接“地地”端。端。3 3 为输出端。为输出端。最大输出电流达最大输出电流达200mA200mA，由此可直接，由此可直接驱动继电器、发光二极管、扬声器、指示灯等。驱动继电器、发光二极管、扬声器、指示灯等。

3、555 555电路应用广泛，它可以构成电路应用广泛，它可以构成多谐振荡器多谐振荡器、施密特施密特触发器触发器和和单稳态触发器单稳态触发器等既经济又简单实用的器件。等既经济又简单实用的器件。7 7 为放电端为放电端 D D。也可以作为集电极开路输出端使用。也可以作为集电极开路输出端使用。8 8 为正电源端，为正电源端，CMOS555CMOS555电路可以采用电路可以采用3 3至至18V18V的单电的单电源工作，可以与其他运算放大器和电路共用电源。源工作，可以与其他运算放大器和电路共用电源。6 6 为阈值端为阈值端THTH。当当 大于大于 时引起触发。时引起触发。UREF1UTR 5 5 是电压控

4、制端。是电压控制端。在此端可外加一电压以改变比较在此端可外加一电压以改变比较器的参考电压。不用时，经器的参考电压。不用时，经0.010.01 F F 的电容接的电容接“地地”,以防止干扰的引入。以防止干扰的引入。1.构成无稳态振荡器构成无稳态振荡器+_+_Q5K 5K 5K 8452713C1C26SRQTSRUREF1UREF2 uc1 uc20.10.1 F F+VCCR1R2uCDR该电路的工作原理为：该电路的工作原理为：当电源接通时，当电源接通时，它经它经R R1 1和和R R2 2对电容充电对电容充电，当，当u uC C上升上升到略高于到略高于 时，比较器时，比较器C C1 1的输出

5、为的输出为0 0，将触发器置，将触发器置0,0,u uo o为为0 0，晶体管晶体管V V导通导通,电容器通过电容器通过R R2 2和晶体管放电和晶体管放电，使使u uC C下降。当下降。当u uC C下降略低于下降略低于 时，比较器时，比较器C C2 2的输出的输出为为0 0，将触发器置，将触发器置1 1，u uo o又由又由0 0变为变为1 1。由于。由于 ，晶体晶体管管V V截止截止,V VCCCC又经又经R R1 1 和和R R2 2 对电容充电对电容充电。如此重复上述过。如此重复上述过程，程，在输出端就得到了矩形脉冲在输出端就得到了矩形脉冲。如下图：如下图：CC32VCC31V0 Q

6、CC32VCC31V uCtUOH uOtUOL振荡周期振荡周期T=0.7(R1+2 R2)C电容充电时间常数为：电容充电时间常数为：电容放电时间常数为：电容放电时间常数为：1=（R1+R2）C 2=R2C2.构成施密特触发器（滞回比较器）构成施密特触发器（滞回比较器）将将555电路的电路的2脚和脚和6脚连接到一起作为输入端，脚连接到一起作为输入端，5脚通过脚通过0.1uF的电容器接地，的电容器接地，4脚和脚和8脚相连接正电源，脚相连接正电源，就构成了施密特触发器。就构成了施密特触发器。电路图如下：电路图如下：+_+_Q5K 5K 5K 8452713C1C26SDRQTSRUREF1UREF

7、2 uc1 uc20.10.1 F F+VCCuIuoRTHTR 工作原理：工作原理：5脚通过电容接地，脚通过电容接地，=2Vcc/3UREF1UREF2uIuIUREF1UREF2uI=Vcc/3，(1)若若 自自0逐渐增大，逐渐增大，两个电压两个电压uc1uc2=1=1，输出状态保持不变。，输出状态保持不变。比较器的输出比较器的输出UREF1uI（3）当）当 上升到上升到uI时，两个电压比较器的时，两个电压比较器的输出输出uc1=0uc2=1，输出低电平输出低电平uo=0（4）当当 上升到最大值后开始下降，在上升到最大值后开始下降，在uIuIUREF1UREF2时，两个电压比较器的输出时，

8、两个电压比较器的输出uc1uc2=1=1，输出状态保持不变。，输出状态保持不变。UREF2（5 5）直）直 到时，因两个电压比较器的输出到时，因两个电压比较器的输出uI，电路的输出状态又变为高电平。，电路的输出状态又变为高电平。uc1=1uc2=0（2）当）当 上升到上升到uIuIUREF1UREF2时，时，uc1uc2uo时，两个电压比较器的输出时，两个电压比较器的输出=1=0，输出，输出=1综上分析：电路的传输特性曲线如下：综上分析：电路的传输特性曲线如下：OuIuOUOHUOLCC31VCC32V上限阈值电压：上限阈值电压：回差回差电压电压CCT32VU 下限阈值电压：下限阈值电压：CC

9、T31VU 回差电压：回差电压：UT=UT+UT 若要求回差电压可调，若要求回差电压可调，可在可在5脚接入电压脚接入电压 ，只，只要改变外加电压要改变外加电压 的值的值COUCOU就可以改变回差电压的大小。就可以改变回差电压的大小。应用举例：制成温度控制器应用举例：制成温度控制器 用热敏电阻或其他温度传感器制成电桥，把温度的用热敏电阻或其他温度传感器制成电桥，把温度的变化变成电压的变化，经放大后送入施密特触发器电路变化变成电压的变化，经放大后送入施密特触发器电路的输入端。通过改变的输入端。通过改变 的大小改变温度设置的上限和的大小改变温度设置的上限和回差。回差。COU3.构成单稳态触发器构成单

10、稳态触发器单稳态触发器的特点单稳态触发器的特点:（1 1）只有两种状态）只有两种状态:稳态稳态和和暂稳态；暂稳态；（2 2）外来触发）外来触发（窄）（窄）脉冲使脉冲使:稳态稳态暂稳态暂稳态稳态；稳态；（4 4）暂稳态暂稳态持续时间仅取决于电路参数持续时间仅取决于电路参数,与与触发脉触发脉冲冲无关。无关。（3）暂稳态暂稳态维持一端时间之后又自动返回到维持一端时间之后又自动返回到稳态；稳态；单稳态触发器的单稳态触发器的暂稳态暂稳态通常是靠通常是靠RCRC电路的充、放电电路的充、放电过程过程来维持的。来维持的。单稳态触发器分为单稳态触发器分为积分型积分型和和微分微分型两种。型两种。由由555555电

11、路构成电路构成的单稳态触发器电路如下图所示：的单稳态触发器电路如下图所示：+_+_Q5K 5K 5K 8452713C1C26SRQTSRUREF1UREF2 uc1 uc20.10.1 F F+VCCR1uCDRuIuo该电路是利用电阻和电容构成积分电路来延时的。该电路是利用电阻和电容构成积分电路来延时的。工作原理如下：工作原理如下：均会自动进入稳定状态。均会自动进入稳定状态。（1 1）当电源接通后，无论电路原来处于什么情况，）当电源接通后，无论电路原来处于什么情况，（2 2）当在输入端加一个触发脉冲时，由于）当在输入端加一个触发脉冲时，由于UTRUREF2晶体管晶体管V V截止，电路进入暂

12、态。截止，电路进入暂态。所以比较器所以比较器 的输出的输出 变成低电平，变成低电平，变成高电平，变成高电平，C2uc2u0 （3 3）当电容器的电压上升到）当电容器的电压上升到 =时，比时，比 较器较器C1的输出的输出 变成低电平，晶体管变成低电平，晶体管V V导通，电容器通导通，电容器通过晶体管放电，使得过晶体管放电，使得 ，此时，此时 ，触发，触发器保持原态不变，电路重新进入的稳定状态。器保持原态不变，电路重新进入的稳定状态。1 RUREF1uc UTHuc1UTRUREF11 S电路的工作波形如下图：电路的工作波形如下图：uIVCC0uC02VCC/3VCCuOtw其中输出其中输出脉冲宽度脉冲宽度t tw wtw=RCln3=1.1RC单稳态触发器常用于脉冲整形和定时控制等方面。单稳态触发器常用于脉冲整形和定时控制等方面。