电路原理(电容 集成电路NE555)

devtools/2025/3/17 16:49:40/

电容

1.特性:充放电,隔直流,通交流
2.电容是通过聚集正负电荷来存储电能的
3.电容充放电过程可等效为导通回路
4.多电容并联可以把容量叠加,但是多电容串联就不会,只会叠加电容的耐压值。
6.电容充放电时相当于通路,充放电结束时相当于断路
在这里插入图片描述

集成电路

简称芯片或IC,就是把很复杂的电路集成到一个硅片上,把他插到面包板上,只加led和电池,就可以让一个复杂电路工作。
在这里插入图片描述
一些入门的芯片:
在这里插入图片描述
所有芯片都要有正负极的连接,不同芯片要求的输入电压不同,具体看手册。学看手册:
在这里插入图片描述
然后就是信号输入,主要是连接麦克风,光敏电阻之类的能产生信号的电路。
还有信号输出,主要连接LED,蜂鸣器,喇叭等用于输出效果的电路。
最后是设置电路,主要是外接电容,电阻这种方式来设置内部电路的相应功能和参数。例如LM386:
在这里插入图片描述

NE555

时基芯片,是能产生时间基准的芯片,有定时器和延时开关。也可以实现其他用途。所有用途也只属于三种类型:双稳态,单稳态,无稳态。
双稳态:电路可以稳定保持在两种状态,比如家里的电灯开关
单稳态:只能稳定在一种状态,比如门铃
无稳态:没有保持在稳定状态,一致在跳变

把该芯片电路划分成独立电路:
在这里插入图片描述
比较器电路:用于电压比较 。详细学习可以看比较器的原理,线下先简化成下图:
在这里插入图片描述
去掉电源正负极(只是简便化,并不是把电源真去掉了):
在这里插入图片描述

比较器

比较输入端的电压大小,在输出端输出电压值比较效果。

举例

在这里插入图片描述
输入端:+号输入3v电压,-号输入2v电压,3>2,所以输出端输出高电平,高电平就是电源电压,假如输入电源就是6v,那么输出的电压就是6v:
在这里插入图片描述
同理,下面这种情况输出低电压:
在这里插入图片描述
如果两个﹢号的电压相等,那么输出端就保持不变。但这只是理论上的,实际应用很难完全相等,应该尽量避免输入电压完全相等

双稳态触发器

输入和输出的关系
在这里插入图片描述

输出电路

在这里插入图片描述

他的输出端和Q端输出的是相同的,他的作用是提高电流的输出能力(因为有多个三极管的放大作用)

放电电路

在这里插入图片描述
实现过程:
在这里插入图片描述
他的b连接反Q的输出端,反Q输出高电平时,ce导通

复位电路

在这里插入图片描述

分压电阻

在这里插入图片描述
因为电阻串联分压的特性,所以三等分后:
在这里插入图片描述

最终简化版:

在这里插入图片描述
刚通电时,双稳态触发器没有触发,处于关状态,S和R都输入低电平,Q输出低,反Q输出高,3脚输出低电平,放电电路的三极管导通,7脚和负极导通,相当于也输出低电平。
之后让触发器触发,反Q变成低电平,3脚输出高电平,7脚不再输出高电平,三极管截止,又因为7脚没有上拉电阻,7脚处于无电压的悬空状态(开漏状态)。
如何让触发器进入触发状态?
比较器2输出高电平,也就是2脚电压要小于2才可以,所以2脚连接负极(0v电压)。这样就可以触发了,3脚输出高电平,7脚处于悬空状态,因为是双稳态触发电路,即使2脚的0v电压断开,S重新变低电平,当前稳态也不变,3脚依然高电平
如何清除触发状态?
R端高电平,也就是6脚电压大于4,所以6脚接电源正极。
这里的三分之二电压引出了一条线,接在5脚,这个就是电压控制引脚,用来设置两段分压值的,通过外接输入电压改变两个电阻段的值:
在这里插入图片描述
所以就可以通过5脚来改变他下方两个电阻的分压值,当电路中不需要调节电压时,可以连接一个0.01uF的电容:
在这里插入图片描述
也可以悬空,不连接
在这里插入图片描述
以上就方便了芯片的引脚理解:
在这里插入图片描述

2和6是比较器的输入端,当2的电压小于vcc的三分之一,3脚输出高电平,只要输入一次就可以,即使2高于vcc三分之一电压,3脚输出也不变;只有在6输入了大于vcc三分之二电压时,3才变成低电平,这样的话6也会失效,只有2再次输入于vcc的三分之一时,3才变回高。

双稳态电路(双按键控制开关)

理解了上面,就可以搭配出双稳态电路,通过两个按键来点亮个熄灭LED
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
操作:
在这里插入图片描述
按键连接2脚和电源负极,按下按键,2脚输入0v电压,触发触发器,3脚输出高电平,点亮LED,因为能输出200mA电流,所以串联一个100电阻。
在这里插入图片描述

关灯按键,按下之后,6输入电源电压6v,触发状态清除,3脚低电平,LED灭。
如果两个按键都没按下,2和6都是悬空状态,电平不稳定,很容易被干扰,用手指触摸2脚都可能电量LED。
所以在2脚添加10K上拉电阻。在开灯键没按下时,2脚电压被10K电阻输入到6v电压。同理,6脚添加一个10K下拉电阻,没按键时,6脚被10K电阻输入0v电压,所以就稳定了 (就是给一个默认状态,避免因为悬空而产生的不确定状态)
在这里插入图片描述

单稳态电路(一个按键,开灯后延时熄灭)

在这里插入图片描述
通电时,3为低电平,7和负极导通,这时相当于电容两个引脚短接,会放电,7和6连接,6也是0v.
按键后3变高,led亮,7不再和负极导通,电容充电,充电过程中,6的电压会缓慢升高,升高到4v以上,大于三分之二电压,6就触发,3变回低电平,LED灭,7又和负极导通,电容放电。起到延时关灯效果。
延时时间由电阻R1和电容C1决定。延时时间T = R1 × C1

无稳态电路(不按键,亮灭各交替一段时间)

把2和6连一起,变成一个综合引脚,称他为2+6脚,加一个47K电阻,目的是当7和电源负极导通时,电容的电不会马上放光,而是通过47K电阻缓慢放电。然后正极和7加一个10K电阻,当7悬空时,让电源正极通过10K和47K电阻,给电容缓慢充电。
在这里插入图片描述

上电后,3为低电平,7和负极导通,此时电容中的电量通过47K电阻缓慢放电,电容正极的电压不断下降,降到小于三分之一电源电压时,2触发,3变高电平,LED亮,此时7和负极断开,悬空,电容不再放电,通过10K和47K电阻给电容缓慢充电,当电容正极电压升到大于三分之二电压时(4v)6触发,3输出低电平,LED灭,7再次导通,给电容放电。所以交替进行,如下两个图:
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述


http://www.ppmy.cn/devtools/167873.html

相关文章

【SpringBoot】最佳实践——JWT结合Redis实现双Token无感刷新

JWT概览 JWT概念 JWT是全称是JSON WEB TOKEN,是一个开放标准,用于将各方数据信息作为JSON格式进行对象传递,可以对数据进行可选的数字加密,可使用RSA或ECDSA进行公钥/私钥签名。JWT最常见的使用场景就是缓存当前用户登录信息&am…

数学建模 第一节

目录​​​​​​ 前言 一 优化模型的类型 二 线性规划1 线性规划2 三 0-1规划 总结 前言 数学建模主要是将问题转化为模型,然后再以编程的形式输出出来 算法都知道,数学建模也需要用到算法,但是不是主要以编程形式展示,而是…

【后端】【django drf】Django DRF API 编写规范(程序设计规则)

Django DRF API 编写规范(程序设计规则) 为了确保 Django DRF 代码的可维护性、可扩展性和高质量,API 设计不仅要符合 RESTful 规范,还需要遵循一定的程序设计规则。以下是一些关键的编写规范,以保证代码的清晰性、可…

DeepSeek R1 与 ktransformers:结合苹果 M4 Mac 的 LLM 推理深度分析

引言 大型语言模型(LLM)的快速发展为人工智能领域带来了革命性变化。DeepSeek R1 和 ktransformers 代表了软件层面的最新突破,而苹果在 2025 年 3 月 12 日发布的 M4 Mac 系列则提供了硬件支持。本文将深入分析这些技术的交汇点&#xff0c…

Git版本控制系统详解

文章目录 一、Git简介二、Git的基本原理三、Git的安装与配置安装配置 四、Git常用指令详解1. git init2. git clone3. git add4. git commit5. git status6. git diff7. git log8. git branch9. git checkout10. git merge11. git pull12. git push 五、Git的进阶用法1. 远程仓…

animes 和 css对比

Anime.js 并不是纯粹的 CSS 动画库,而是一个基于 JavaScript 的动画库。它可以通过操作 DOM 元素的属性(如 style、transform、opacity 等)来实现动画效果。虽然 Anime.js 的某些功能与 CSS 动画类似,但它的工作原理和功能范围与 …

HTTPS 证书相关

通常涉及到政府机构或官方组织的网站,这类网站对安全性和可信度要求较高,因此在选择 HTTPS 证书时需要特别注意。以下是适合的证书类型: 1. OV(Organization Validation)证书 适用场景:适用于需要验证组织…

设备管理VTY(Telnet、SSH)

实验目的:物理机远程VTY通过telnet协议登录AR1,ssh协议登录AR2和sw 注意配置Cloud1: 注意!!博主的物理机VMnet8--IP:192.168.160.1,所以AR1路由0/0/0端口才添加IP:192.168.160.3,每个…