内容包括555时基芯片组成单稳态、双稳态、多谐振荡器电路详细介绍,组成看门狗电路(含工程实际电路)。紫色文字是超链接,点击自动跳转至相关博文。持续更新,原创不易!
目录:
一、组成单稳态电路
1、基本介绍
2、不可重触发电路介绍
1)电路结构 2)工作原理 3)参数计算 4)注意事项
3、可重触发电路介绍
4、555构成的单稳态触发器的四种电路
5、555构成的单稳态电路作为脉冲宽度调制器
二、组成双稳态电路
三、组成多谐振荡器
四、组成看门狗电路
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一、组成单稳态电路
1、基本介绍
555定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件,因内部集成有三个5K电阻而得名。一般用双极型(TTL)工艺制作的称为555,用互补金属氧化物(CMOS)工艺制作的称为7555,除单定时器外,还有对应的双定时器556/7556。555定时器的电源电压范围宽,可在 4.5V~16V 工作,7555 可在3~18V工作,输出驱动电流约为200mA,因而其输出可与TTL、CMOS 或者模拟电路电平兼容。
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2、不可重触发电路介绍
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触发器与真值表
注:R>S,!Q(Q非)=1,Q=0。
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2)工作原理
(1)稳定状态
在电路刚上电无外触发时U1=UIH,由于电容C两端的电压不能突变,反相端的电压比同相端低,因此比较器C1输出高电平Uc1=1。而对于比较器C2,同相端默认高电平(负脉冲触发),比反相端电压1.6V高,因此比较器C2输出也为高电平Uc2=1。
由于Rd=1,Sd=1,RS触发器处于状态保持,555定时器处于复位状态(也可以对第4脚另加复位电路),此时Q=0,Q\=1。
另一方面触发器输出的高电平使三极管V饱和导通,此时第7脚DIS被拉为低电平(相当于电容C处于放电状态),这个引脚同时与比较器C1的反相端同电位,维持比较器C1输出为高电平。此时Uc1=0,Uo=0。
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(2)触发器进入暂稳态
有负电平触发脉冲时,比较器C2的同相端电压低于反相端电压而输出低电平Uc2=0。
由于Rd=1,Sd=0,基本RS触发器处于置位状态输出低电平,此时Q=1,Q\=0,一方面经反相器G3输出高电平。另一方面使三极管V截止,此时电源通过电阻R1对电容C充电,第6脚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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3、可重触发电路介绍
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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4、555构成的单稳态触发器的四种电路
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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5、555构成的单稳态电路作为脉冲宽度调制器
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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二、组成双稳态电路
可搜索我的百度网盘“NE555中文资料详解”,很不错。
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三、组成多谐振荡器
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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四、组成看门狗电路
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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