前言
555定时器常用于脉冲波形的产生和整形电路中,之前在查找555定时器的原理图和基本管脚信息时,网上的内容大多含糊不清,没有讲的很详细,要么只是单一的管脚图,要么就是简单的文字解释,并且大多数缺乏基本原理和应用实例。在此,想做一个完整的总结和案例展示,方便大家理解基本原理和管脚参数,以及脉冲波形的实现方法。
常见的产生CP脉冲的电路分为发生电路和整形电路两类,直接发生电路多采用无输入的多谐振荡器作为典型案例;而有输入的整形电路则主要有单稳态触发器和施密特触发器两类。
555定时器的组成和原理
管脚:
1:接地端GND
2:低触发端
3:输出端
4:复位端
5:电压控制端
6:高触发端
7:放电端
8:电源端Vcc
原理:
1、左侧为三个分压电阻,阻值相同,C1C2为电压比较器,C1同向端为5管脚,电压为2/3Vcc,C2同向端为2管脚,电压为1/3Vcc;
2、两个电压比较器输出的电位进入RS基本触发器,当R端为0时,基本触发器置0,输出端为0,对应Vth(C1的反相端)>2/3Vcc;
3、当S端为0,R端为1时,基本触发器置1,输出端为1,对应Vtl(C2的同相端)<1/3Vcc,并且Vth(C1的反相端)<2/3Vcc;(由此可以看出TH端的优先级高于TL端)
4、同理根据RS触发器IO表,可得当S端为1,R端为1时,输出端保持原来的状态。
5、相比于TH和TL,4管脚对应的~R具有最高的优先级,当R=0时,触发器Q端始终被置1,经过非门后输出恒定为0;
应用案例
至此,还有5管脚和7管脚功能尚未作说明:
对于5管脚,接C1的同相输入端,作为电压控制端的5,可以实现改变C1比较器阈值电压的作用,若不使用(Vc1+=2/3Vcc),则通常串联电容接地,以防高频信号干扰。
对于7管脚放电端,主要则是在多谐振荡器中实现对外接电容的充放电过程(见下图),当555的三极管导通时,外接电容C就会放电,TH=TL随着也减小,当减小到阈值电压时(TH<2/3Vcc,TL<1/3Vcc),三极管就会截止,从而7管脚的放电端不起作用,外界电容C又会在Vcc的作用下充电,从而TH=TL也会增大,当TH>2/3Vcc时,三极管又会导通,7管脚又能实现对外界电容C的放电过程……如此反复就实现了利用555定时器的自激震荡的波形发生电路。