1、6.5 555定时器及其应用定时器及其应用 555 555定时器定时器是一种多用途的数字模拟混是一种多用途的数字模拟混合集成电路。该电路功能灵活、适用范围广，合集成电路。该电路功能灵活、适用范围广，只要外围电路稍作配置，即可构成只要外围电路稍作配置，即可构成单稳态触单稳态触发器发器、多谐振荡器多谐振荡器或或施密特触发器施密特触发器，因而可，因而可应用于定时、检测、控制、报警等方面。应用于定时、检测、控制、报警等方面。 集成集成555555定时器定时器因为其内部有因为其内部有3 3个精密的个精密的5K5K电电阻而得名。后来国内外许多公司和厂家都相继生阻而得名。后来国内外许多公司和厂家都相继生产出
2、双极型和产出双极型和CMOSCMOS型型555555集成电路。虽然集成电路。虽然CMOSCMOS型型3 3个分压电阻不再是个分压电阻不再是5K,5K,但仍然延用但仍然延用555555名称。名称。 目前一些厂家在同一基片上集成目前一些厂家在同一基片上集成2 2个个555555单元，单元，型号后加型号后加556556，同一基片上集成，同一基片上集成4 4个个555555单元，型号单元，型号后加后加558558。集成集成555555定时器具体元件简介定时器具体元件简介 555555定时器的封装一般有两种：定时器的封装一般有两种： 八脚圆形封装八脚圆形封装 八脚双列直插式封装。八脚双列直插式封装。 6
3、.5.1 555定时器的电路结构与功能定时器的电路结构与功能放电三极管放电三极管精密电阻精密电阻比较器比较器SR锁存器锁存器控制电压控制电压触发输入触发输入 复位端复位端输出输出放电端放电端阈值输入阈值输入 电源电源516V注意：工作中不使用注意：工作中不使用VCO时，一般时，一般都通过一个都通过一个0.01F的电容接地的电容接地(交流交流接地），以旁路高频干扰。接地），以旁路高频干扰。 当当VCO悬空时，悬空时，VR1=2/3Vcc, VR2=1/3Vcc比较器比较器C1输出输出vC1=0,比较器比较器C2输出输出vC2=1，SR锁存器置锁存器置0，TD导通，同时导通，同时vO为低电为低电平
4、。平。01010比较器比较器C1输出输出vC1=1,比较器比较器C2输出输出vC2=1，SR锁存发器锁存发器状态保持不变，状态保持不变，TD和和vO均均保持不变。保持不变。11比较器比较器C1输出输出vC1=1,比较器比较器C2输出输出vC2=0，SR锁存器置锁存器置1，TD截止，同时截止，同时vO为高电为高电平。平。10101比较器比较器C1输出输出vC1=0,比较器比较器C2输出输出vC2=0，SR锁存器违锁存器违反约束条件，输出为反约束条件，输出为1，TD截止。截止。00101使用要点使用要点 1Q 0Q （6）CO 端通常不用端通常不用 ，为了提高电路工作稳定性，将其通，为了提高电路工
5、作稳定性，将其通过过 0.01 F 电容接地。这时两基准电压分别为：电容接地。这时两基准电压分别为：123RCCUV213RCCUV（4）输出输出 低电平低电平 时，时， ，因此，因此 V 导通；输出导通；输出 高高电平时电平时 ，故，故 V 截止。截止。由电路框图和功能表可以得出如下结论：由电路框图和功能表可以得出如下结论：1555定时器有两个阈值电压，分别是定时器有两个阈值电压，分别是 和和 。 2输出端输出端3脚和放电端脚和放电端7脚的状态一致，输出低电平脚的状态一致，输出低电平对应放电管饱和，在对应放电管饱和，在7脚外接有上拉电阻时，脚外接有上拉电阻时，7脚脚为低电平。输出高电平对应放
6、电管截止，在有上为低电平。输出高电平对应放电管截止，在有上拉电阻时，拉电阻时，7脚为高电平。脚为高电平。 3.输出端状态的改变有滞回现象，回差电压为输出端状态的改变有滞回现象，回差电压为 。 CCV32CCV31CCV316.5.2 555定时器接成施密特触发器定时器接成施密特触发器二六搭一二六搭一8 462153VccIvOv交流接地VT-VT+回差电压回差电压:CCTTTVVVV31VT+ =VCOVT- =1/2VCO回差电压回差电压:COTTTVVVV216.5.3 555定时器接成单稳态触发器定时器接成单稳态触发器七六搭一，上七六搭一，上R下下C vI下降沿到达下降沿到达,vO输出高
7、电平，输出高电平，TD截止，截止，VCC经经R向向C充电，充电，当当vC=2/3VCC时，触发器翻转，时，触发器翻转，vO输出低电平，输出低电平，TD导通，电导通，电容容C经经TD迅速放电。迅速放电。vI下一个下降沿到达下一个下降沿到达,重复上述过程。重复上述过程。001100010w特性特性：n这个这个单稳态触发器单稳态触发器是是负脉冲负脉冲触发的。触发的。n稳态稳态时，这个单稳态触发器输出时，这个单稳态触发器输出低低电平。电平。n暂稳态暂稳态时，这个触发器输出时，这个触发器输出高高电平。电平。n该电路输出脉冲宽度为该电路输出脉冲宽度为tw w1.11.1RC 。6.5.4 555定时器接成
8、多谐振荡器定时器接成多谐振荡器2ln)(ln)(21211CRRVVVVCRRTTCCTCC充电时间：充电时间：2ln00ln222CRVVCRTTT放电时间：放电时间：振荡周期：振荡周期：T=0.69(R1+2R2)C输出脉冲占空比输出脉冲占空比:21212RRRRq占空比可调的多谐振荡器占空比可调的多谐振荡器输出脉冲占空比输出脉冲占空比:BABARRRRq2输出脉冲占空比输出脉冲占空比:BAARRRqP505 题题10.26两个两个555定时器均接成了多谐振荡器。定时器均接成了多谐振荡器。 I输出接输出接IIVCO,控制其阈值电压控制其阈值电压VT+和和VT-。I的输的输出高低电平的持续时
9、间决定了电路高低音持续时间，出高低电平的持续时间决定了电路高低音持续时间，II的频率决定了高低音频率。的频率决定了高低音频率。（1）vO1的高电平持续时间为：的高电平持续时间为：sCRRtH1 . 169. 0101010)15010(2ln)(63121此时，此时，vO1为为11V. VCC=12V,由叠加定由叠加定理可求得右边理可求得右边555定时器定时器5脚电压脚电压VCO=8.8V.因此，因此，VT+=8.8V,VT-=4.4V片片555定时器振荡频率，及扬声器定时器振荡频率，及扬声器声音的周期为：声音的周期为：HzTf611111sVVCRVVVVCRRTTTTCCTCC363632
10、525411063. 12ln1001. 0101008 . 8124 . 412ln1001. 010)10010(00lnln)(（2）vO1的低电平持续时间为：的低电平持续时间为：sCRtL04. 169. 01010101502ln6312此时，此时，vO1为为0.2V. VCC=12V,由叠加定由叠加定理可求得右边理可求得右边555定时器定时器5脚电压脚电压VCO=6V.因此，因此，VT+=6V,VT-=3V片片555定时器振荡频率，及扬声器定时器振荡频率，及扬声器声音的周期为：声音的周期为：sVVCRVVVVCRRTTTTCCTCC363632525421014. 12ln1001
11、. 010100612312ln1001. 010)10010(00lnln)(HzTf876122 因此可知，高音频率为因此可知，高音频率为876Hz，持续时间，持续时间1.04s。低音频。低音频率为率为611Hz，持续时间，持续时间1.1s。8 4621 53VccIvOv本节小结本节小结555定时器接成施密特触发器定时器接成施密特触发器CCTVV32CCTVV31回差电压：回差电压：CCTVV31555定时器接成单稳态触发器定时器接成单稳态触发器tw1.1RC负脉冲触发，负脉冲触发，脉冲宽度：脉冲宽度：555定时器接成多谐振荡器定时器接成多谐振荡器振荡周期：振荡周期：T=0.69(R1+
12、2R2)C应用实例触摸定时开关电路用手触摸一下金属片P，由于人体感应电压相当于在低电平触发端(管脚2)加入一个负脉冲，电路进入暂稳态，输出高电平，灯泡发光，当暂稳态时间结束后，恢复低电平，灯泡熄灭。该触摸开关可用于夜间定时照明，定时时间可由参数调节。工作原理 双音门铃电路设计分析双音门铃电路设计分析 AN按下，开关闭合，Vcc经D2向C4充电，P点(4脚)电位迅速充Vcc ，复位解除，电路起振。 AN松开，开关断开，由于电容储存的电荷经放电要维持一段时间，在P点电位降至复位电平之前，电路将继续维持振荡。此时Vcc经R3、R2、R1向C充电，充电时间常数增加为(R3+R2+R1) ，放电时间常数仍为R2C1，多谐振荡器产生低频振荡，喇叭发出低音。w1、求出用555 定时器构成的图示电路的U T+ 、U T- 和U T ，并画出其输出波形。习题：2、555定时器的逻辑符号如图。试用该定时器构成一个多谐振荡器，并写出振荡周期公式T。LM555CMGND1DIS7OUT3RST4VCC8THR6CON5TRI2U1LM555CMGND1DIS7OUT3RST4VCC8THR6CON5TRI2R1R2C110nFC2VCC5V振荡周期公式 ：2ln)2(21CRRT
