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用555定时器构成的施密特触发器

用555定时器构成的施密特触发器
用555定时器构成的施密特触发器

施密特触发器也有两个稳定状态,但与一般触发器不同的是,施密特触发器采用电位触发方式,其状态由输入信号电位维持;对于负向递减和正向递增两种不同变化方向的输入信号,施密特触发器有不同的阀值电压。见图6-2:

解释:当输入信号Vi减小至低于负向阀值时,输出电压Vo翻转为高电平VoH;而输入信号Vi增大至高于正向阀值时,输出电压Vo才翻转为低电平VoL。这种滞后的电压传输特性称回差特性,其值-称为回差电压。

一、用555定时器构成的施密特触发器

1.电路组成:

将555定时器的阀值输入端Vi1(6脚)、触发输入端Vi2(2脚)相连作为输入端Vi,由Vo(3脚)或Vo’(7脚)挂接上拉电阻Rl及电源VDD作为输出端,便构成了如图6-3所示的施密特触发器电路。

2.工作原理:如图所示,输入信号Vi,对应的输出信号为Vo,假设未接控制输入Vm 。

①当Vi=0V时,即Vi1<2/3Vcc、Vi2<1/3Vcc,此时Vo=1。以后Vi逐渐上升,只要不高于阀值电压(2/3Vcc),输出Vo维持1不变。

②当Vi上升至高于阀值电压(2/3Vcc)时,则Vi1>2/3Vcc、Vi2>1/3Vcc,此时定时器状态翻转为0,输出Vo=0,此后Vi继续上升,然后下降,只要不低于触发电位(1/3Vcc),输出维持0不变。

③当Vi继续下降,一旦低于触发电位(1/3Vcc)后,Vi1<2/3Vcc、Vi2<1/3Vcc,定时器状态翻转为1,输出Vo=1。

总结:未考虑外接控制输入Vm时,正负向阀值电压=2/3Vcc、=1/3Vcc,回差电压△

V=1/3Vcc。若考虑Vm,则正负向阀值电压=Vm、=1/2Vm,回差电压△V=1/2Vm。由此,通过调节外加电压Vm可改变施密特触发器的回差电压特性,从而改变输出脉冲的宽度。

二、施密特触发器的应用举例

1.波形变换:

施密特触发器可用以将模拟信号波形转换成矩形波,如图6-4所示将正弦波信号同相转换成矩形波的例子,输出脉冲宽度tpo可通过回差电压加以调节。

2.波形整形

若数字信号在传输过程中受到干扰变成如图6-5(a)所示的不规则波形,

可利用施密特触发器的回差特性将它整形成规则的矩形波。若负向阀值取为,则回差电压

。整形后输出波形如图6-5(b)所示。由于输入信号的干扰在输出中表现为三个矩形脉

冲,这是错误的。若减小负向阀值取为,则回差电压。此时整形后输出波形如图6-5(c)所示,消去了干扰。

3.幅度鉴别:

施密特触发器的翻转取决于输入信号是否高于或低于,利用此特性可以构成幅度鉴别器,用以从一串脉冲中检出符合幅度要求的脉冲。如图6-6所示,当输入脉冲大于时,施密特触发器翻转,输出端有脉冲输出;当输入脉冲幅度小于时,施密特触发器不翻转,输出端没有脉冲输出。它可以鉴别出脉冲幅度高于的输入信号。

555定时器的典型应用电路

555定时器的典型应用电路 单稳态触发器 555定时器构成单稳态触发器如图22-2-1所示,该电路的触发信号在2脚输入,R和C是外接定时电路。单稳态电路的工作波形如图22-2-2所示。 在未加入触发信号时,因u i=H,所以u o=L。当加入触发信号时,u i=L,所以u o=H,7脚内部的放电管关断,电源经电阻R向电容C充电,u C按指数规律上升。当u C上升到2V CC/3时,相当输入是高电平,5 55定时器的输出u o=L。同时7脚内部的放电管饱和导通是时,电阻很小,电容C经放电管迅速放电。从加入触发信号开始,到电容上的电压充到2V CC/3为止,单稳态触发器完成了一个工作周期。输出脉冲高电平的宽度称为暂稳态时间,用t W表示。 图22-2-1 单稳态触发器电路图 图22-2-2 单稳态触发器的波形图 暂稳态时间的求取: 暂稳态时间的求取可以通过过渡过程公式,根据图22-2-2可以用电容器C上的电压曲线确定三要素,初始值为u c(0)=0V,无穷大值u c(∞)=V CC,τ=RC,设暂稳态的时间为t w,当t= t w时,u c(t w)=2 V CC/3时。代入过渡过程公式[1-p205]

几点需要注意的问题: 这里有三点需要注意,一是触发输入信号的逻辑电平,在无触发时是高电平,必须大于2 V CC/3,低电平必须小于 V CC/3,否则触发无效。 二是触发信号的低电平宽度要窄,其低电平的宽度应小于单稳暂稳的时间。否则当暂稳时间结束时,触发信号依然存在,输出与输入反相。此时单稳态触发器成为一个反相器。 R的取值不能太小,若R太小,当放电管导通时,灌入放电管的电流太大,会损坏放电管。图22-2-3是555定时器单稳态触发器的示波器波形图,从图中可以看出触发脉冲的低电平和高电平的位置,波形图右侧的一个小箭头为0电位。 图22-2-3 555定时器单稳态触发器的示波器波形图 [动画4-5] 多谐振荡器 555定时器构成多谐振荡器的电路如图22-2-4所示,其工作波形如图22-2-5所示。 与单稳态触发器比较,它是利用电容器的充放电来代替外加触发信号,所以,电容器上的电压信号应该在两个阈值之间按指数规律转换。充电回路是R A、R B和C,此时相当输入是低电平,输出是高电平;当电容器充电达到2 V CC/3时,即输入达到高电平时,电路的状态发生翻转,输出为低电平,电容器开始放电。当电容器放电达到2V CC/3时,电路的状态又开始翻转。如此不断循环。电容器之所以能够放电,是由于有放电端7脚的作用,因7脚的状态与输出端一致,7脚为低电平电容器即放电。

555定时器产生三种波形发生器

目录 摘要 (2) 第一章方案提出 (3) 第二章电路的基本组成及工作原理 (4) 第一节系统组成框图 (4) 第二节方波的产生 (5) 第三节由方波输出为三角波(利用积分器来实现) (7) 第四节由三角波输出正弦波 (9) 第三章 555定时器的介绍 (10) 第一节电路组成 (11) 第二节引脚的作用 (12) 第三节基本功能 (13) 第四章元件清单 (15) 第五章总结 (16) 附录及参考文献 (17) 第一节附录 (17) 一多谐振荡器——产生矩形脉冲波的自激振荡器 (17) 二电路原理图 (19) 第二节参考文献 (20)

摘要 各种电器设备要正常工作,常常需要各种波形信号的支持。电器设备中常用的信号有正弦波、矩形波、三角波和锯齿波等。在电器设备中,这些信号是由波形产生和变换电路来提供的。波形产生电路是一种不需外加激励信号就能将直流能源转化成具有一定频率、一定幅度和一定波形的交流能量输出电路,又称为振荡器或波形发生器。 在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。能够产生多种波形,如三角波、锯齿波、矩形波(含方波)、正弦波的电路被称为函数信号发生器。 波形发生器通过与波形变换电路相结合,它能产生正弦波、矩形波、三角波和阶梯波等各种波形,能满足现代测量、通信、自动控制和热加工、音视频设备及数字系统等对各种信号源的需求。例如在通信、广播、电视系统中,都需要射频(高频)发射,这里的射频波就是载波,把音频(低频)、视频信号或脉冲信号运载出去,就需要能够产生高频的振荡器。在工业、农业、生物医学等领域内,如高频感应加热、熔炼、淬火、超声诊断、核磁共振成像等,都需要功率或大或小、频率或高或低的振荡器等。 关键字:方案确定、参数计算、信号、发生器等。

555定时器的典型应用电路

令狐采学创作 555定时器的典型应用电路 令狐采学 单稳态触发器 555定时器构成单稳态触发器如图22-2-1所示,该电路的触发信号在2脚输入,R和C 是外接定时电路。单稳态电路的工作波形如图22-2-2所示。 在未加入触发信号时,因ui=H,所以uo=L。当加入触发信号时,ui=L,所以uo=H,7脚内部的放电管关断,电源经电阻R向电容C充电,uC按指数规律上升。当uC上升到2 VCC/3时,相当输入是高电平,555定时器的输出uo=L。同时7脚内部的放电管饱和导通是时,电阻很小,电容C经放电管迅速放电。从加入触发信号开始,到电容上的电压充到2VCC/3为止,单稳态触发器完成了一个工作周期。输出脉冲高电平的宽度称为暂稳态时间,用tW表示。 图22-2-1 单稳态触发器电路图 图22-2-2 单稳态触发器的波形图 暂稳态时间的求取: 暂稳态时间的求取可以通过过渡过程公式,根据图22-2-2可以用电容器C上的电压曲线确定三要素,初始值为uc(0)=0V,无穷大值uc(∞)=VCC,τ=RC,设暂稳态的时间为t w,当t= tw时,uc(tw)=2 VCC/3时。代入过渡过程公式[1-p205]

几点需要注意的问题: 这里有三点需要注意,一是触发输入信号的逻辑电平,在无触发时是高电平,必须大于 2 VCC/3,低电平必须小于 VCC/3,否则触发无效。 二是触发信号的低电平宽度要窄,其低电平的宽度应小于单稳暂稳的时间。否则当暂稳时间结束时,触发信号依然存在,输出与输入反相。此时单稳态触发器成为一个反相器。 R的取值不能太小,若R太小,当放电管导通时,灌入放电管的电流太大,会损坏放电 管。图22-2-3是555定时器单稳态触发器的示波器波形图,从图中可以看出触发脉冲的低电平和高电平的位置,波形图右侧的一个小箭头为0电位。 图22-2-3 555定时器单稳态触发器的示波器波形图 [动画4-5] 多谐振荡器 555定时器构成多谐振荡器的电路如图22-2-4所示,其工作波形如图22-2-5所示。 与单稳态触发器比较,它是利用电容器的充放电来代替外加触发信号,所以,电容器上的电压信号应该在两个阈值之间按指数规律转换。充电回路是RA、RB和C,此时相当输入是低电平,输出是高电平;当电容器充电达到2 VCC/3时,即输入达到高电平时,电路的状态发生翻转,输出为低电平,电容器开始放电。当电容器放电达到2VCC/3时,电路的状态又开始翻转。如此不断循环。电容器之所以能够放电,是由于有放电端7脚的作用,因7脚的状态与输出端一致,7脚为低电平电容器即放电。 图22-2-4 多谐振荡器电路图图22-2-5 多谐振荡器的波形 震荡周期的确定: 根据uc(t)的波形图可以确定振荡周期,T=T1+T2 先求T1,T1对应充电,时间常数τ1=(RA+RB)C,初始值为uc(0)= VCC/3,无穷大值u c(∞)=VCC,当t= T1时,uc(T1)=2 VCC/3,代入过渡过程公式,可得 T1=ln2(RA+RB)C≈0.7(RA+RB)C 求T2,T2对应放电,时间常数τ2=RBC,初始值为uc(0)=2 VCC/3,无穷大值uc(∞) =0

实验4指导书 555定时器电路设计

实验4 555定时器电路设计 预习内容 阅读《电工电子实验教程》第6.5节中555集成定时器应用的内容。 预习实验的内容,自拟实验步骤和数据表格,完成理论设计,画出原理电路,选择所用元件名称、数量,熟悉元件引脚,手写预习报告。 一、实验目的 1.熟悉集成定时器555的工作原理及应用。 2.熟悉时钟信号产生电路的设计方法。 3.掌握使用定时器555设计多谐振荡器的方法。 二、知识要点 时钟信号在电子电路中有着非常重要的作用,而生成周期时钟信号的方法也有多种。比较常用的方法就是使用555定时器构成多谐振荡器。此电路广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。 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。一般用双极性工艺制作的称为555,用CMOS工艺制作的称为7555。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。555定时器成本低,性能可靠,只需要外接几个电阻、电容,就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。 图5-1 555定时器的结构图和引脚分布图 1脚-GND,接地脚; 2脚-Trigger,低电平触发端; 3脚-Output,输出端; 4脚-Reset,复位端,低电平有效; 5脚-Control V oltage,电压控制端; 6脚-Threshold,阈值输入端; 7脚-Discharge,放电端; 8脚-V CC,电源端。 三、实验内容 题目:时钟信号发生电路设计 设计一个电路,能够产生时钟信号,要求信号频率可调,设计范围不小于500Hz~1000Hz,

555定时器工作原理及应用引脚图 (2)

555定时器引脚图及其简单应用 本文主要介绍了555定时器的工作原理及其在单稳态触发器、多谐振荡器方面的应用。 关键词:数字——模拟混合集成电路;施密特触发器;波形的产生与交换 555芯片引脚图及引脚描述 555的8脚是集成电路工作电压输入端,电压为5~18V,以UCC表示;从分压器上看出,上比较器A1的5脚接在R1和R2之间,所以5脚的电压固定在2UCC/3上;下比较器A2接在R2与R3之间,A2的同相输入端电位被固定在UCC/3上。 1脚为地。2脚为触发输入端;3脚为输出端,输出的电平状态受触发器控制,而触发器受上比较器6脚和下比较器2脚的控制。 当触发器接受上比较器A1从R脚输入的高电平时,触发器被置于复位状态,3脚输出低电平; 2脚和6脚是互补的,2脚只对低电平起作用,高电平对它不起作用,即电压小于1Ucc/3,此时3脚输出高电平。6脚为阈值端,只对高电平起作用,低电平对它不起作用,即输入电压大于2 Ucc/3,称高触发端,3脚输出低电平,但有一个先决条件,即2脚电位必须大于1Ucc/3时才有效。3脚在高电位接近电源电压Ucc,输出电流最大可打200mA。 4脚是复位端,当4脚电位小于0.4V时,不管2、6脚状态如何,输出端3脚都输出低电平。 5脚是控制端。 7脚称放电端,与3脚输出同步,输出电平一致,但7脚并不输出电流,所以3脚称为实高(或低)、7脚称为虚高。 1概述 1.1 555定时器的简介 555定时器是一种多用途的数字——模拟混合集成电路,利用它能极方便地构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器。由于使用灵活、方便,所以555定时器在波形的产生与交换、测量与控制、家用电器、电子玩具等许多领域中都得到

基于555定时器闪光电路设计及制作

基于555定时器闪光电路设计与制作 我们主张,电子初学者要采用万能板焊接电子制作作品,因为这种电子制作方法,不仅能培养电子爱好者的焊接技术,还能提高他们识别电路图和分析原理图的能力,为日后维修、设计电子产品打下坚实的基础。 本文介绍555定时器的结构、引脚功能以及构成单稳态触发器、多谐振荡器、施密特触发器等电路,进一步掌握集成电路的使用方法,并利用多谐振荡器产生的脉冲信号控制二个发光二极管实现闪光电路。 一、基于555定时器闪光电路功能介绍 每辆车上电子装置在整个汽车制造成本中所占的比例由16%增至23%以上,目前电子技术的应用几乎已经深入到汽车所有的系统。汽车上的左、右闪光灯就是最普通的电子产品,今天我们就来学习如何使用555定时器设计闪光电路。 本制作套件就是利用555定时器设计的多谐振荡器,进而构成闪光电路,如图1所示。 图1 基于555定时器闪光电路成品图

二、基于555定时器闪光电路原理图 图2 基于555定时器闪光电路原理图 三、基于555定时器闪光电路工作原理 1、可调电阻的特性及用法 可调电阻也叫可变电阻,是电阻的一类,其电阻值的大小可以人为调节,以满足电路的需要。可以逐渐地改变和它串联的用电器中的电流,也可以逐渐地改变和它串联的用电器的电压,还可以起到保护用电器的作用。

图3 可调电阻100K可调范围 电位器是可调电阻的一种,通常是由电阻体与转动或滑动系统组成,即靠一个动触点在电阻体上移动,获得部分电压输出。 电位器的电阻体有两个固定端,通过手动调节转轴或滑柄,改变动触点在电阻体上的位置,则改变了动触点与任一个固定端之间的电阻值,从而改变了电压与电流的大小。

555定时器构成的多谐振荡器

一、用555定时器构成的多谐振荡器 1.电路组成: 用555定时器构成的多谐振荡器电路如图6-11(a)所示:图中电容C、电阻R1和R2作为振荡器的定时元件,决定着输出矩形波正、负脉冲的宽度。定时器的触发输入端(2脚)和阀值输入端(6脚)与电容相连;集电极开路输出端(7脚)接R1、R2相连处,用以控制电容C 的充、放电;外界控制输入端(5脚)通过0.01uF电容接地。 2.工作原理: 多谐振荡器的工作波形如图6-11(b)所示: 电路接通电源的瞬间,由于电容C来不及充电,Vc=0v,所以555定时器状态为1,输出Vo为高电平。同时,集电极输出端(7脚)对地断开,电源Vcc对电容C充电,电路进入暂稳态I,此后,电路周而复始地产生周期性的输出脉冲。多谐振荡器两个暂稳态的维持时间取决于RC充、放电回路的参数。暂稳态Ⅰ的维持时间,即输出Vo的正向脉冲宽度T1≈0.7(R1+R2)C;暂稳态Ⅱ的维持时间,即输出Vo的负向脉冲宽度T2≈0.7R2C。 因此,振荡周期T=T1+T2=0.7(R1+2R2)C,振荡频率f=1/T。正向脉冲宽度T1与振荡周期T

之比称矩形波的占空比D,由上述条件可得D=(R1+R2)/(R1+2R2),若使R2>>R1,则D≈1/2,即输出信号的正负向脉冲宽度相等的矩形波(方波)。 二、多谐振荡器应用举例: 1.模拟声响发生器: 将两个多谐振荡器连接起来,前一个振荡器的输出接到后一个振荡器的复位端,后一个振荡器的输出接到扬声器上。这样,只有当前一个振荡器输出高电平时,才驱动后一个振荡器振荡,扬声器发声;而前一个振荡器输出低电平时,导致后面振荡器复位并停止震荡,此时扬声器无音频输出。因此从扬声器中听到间歇式的"呜......呜"声响。 2.电压——频率转换器: 由555定时器构成的多谐振荡器中,若定时器控制输入端(5脚)不经电容接地,而是外加一个可变的电压源,则通过调节该电压源的值,可以改变定时器触发电位和阀值电位的大小。外加电压越大,振荡器输出脉冲周期越大,即频率越低;外加电压越小,振荡器输出脉冲周期越小,即频率越高。这样,多谐振荡器就实现了将输入电压大小转换成输出频率高低的电压—频率转换器的功能。

555定时器芯片工作原理

555定时器芯片工作原理,功能及应用 -------------------------------------------------------------------------------- - 555定时器芯片工作原理,功能及应用 555定时器是一种数字电路与模拟电路相结合的中规模集成电路。该电路使用灵活、方便,只需外接少量的阻容元件就可以构成单稳态触发器和多谐振荡器等,因而广泛用于信号的产生、变换、控制与检测。 一、555定时器 555定时器产品有TTL型和CMOS型两类。TTL型产品型号的最后三位都是555,CMOS 型产品的最后四位都是7555,它们的逻辑功能和外部引线排列完全相同。 555定时器的电路如图9-28所示。它由三个阻值为5k?的电阻组成的分压器、两个电压比较器C1和C2、基本RS触发器、放电晶体管T、与非门和反相器组成。 电压比较器的功能:比较两个电压的大小(用输出电压的高或低电平,表示两个输入电压的大小关系): 当”+”输入端电压高于”-”输入端时,电压比较器输出为高电平; 当”+”输入端电压低于”-”输入端时,电压比较器输出为低电平 图9-28 555定时器原理图 分压器为两个电压比较器C1、C2提供参考电压。如5端悬空,则比较器C1的参考电压为,加在同相端;C2的参考电压为,加在反相端。 是复位输入端。当=0时,基本RS触发器被置0,晶体管T导通,输出端u0为低电平。正常工作时,=1。

u11和u12分别为6端和2端的输入电压。当u11>,u12> 时,C1输出为低电平,C2输出为高电平,即=0,=1,基本RS触发器被置0,晶体管T导通,输出端u0为低电平。 当u11<,u12< 时,C1输出为高电平,C2输出为低电平,=1,=0,基本RS触发器被置1,晶体管T截止,输出端u0为高电平。 当u11<,u12> 时,基本RS触发器状态不变,电路亦保持原状态不变。 综上所述,可得555定时器功能如表9-13所示。 表9-13 555定时器功能表 输入输出 复位u11 u12 输出u0 晶体管T 0 ××0 导通 1 > > 0 导通 1 < < 1 截止 1 < > 保持保持 一、555定时器的应用 1.单稳态电路 前面介绍的双稳态触发器具有两个稳态的输出状态和,且两个状态始终相反。而单稳态触发器只有一个稳态状态。在未加触发信号之前,触发器处于稳定状态,经触发后,触发器由稳定状态翻转为暂稳状态,暂稳状态保持一段时间后,又会自动翻转回原来的稳定状态。单稳态触发器一般用于延时和脉冲整形电路。 单稳态触发器电路的构成形式很多。图9-29(a)所示为用555定时器构成的单稳态触发器,R、C为外接元件,触发脉冲u1由2端输入。5端不用时一般通过0.01uF电容接地,以防干扰。下面对照图9-29(b)进行分析。

555定时器的原理及三种应用电路

实验10 555定时器的原理及三种应用电路 「、实验目的 (1) 掌握555定时器的电路结构、工作原理。 (2) 熟悉555定时器的功能及应用。 :■、实验箱一个;双踪示波器一台;稳压电源一台;函数发生器一台。 CB555定时器;100Q ~100k Q电阻;0.01~100卩F电容;1k Q和5k Q电位器; 发光二极管或蜂鸣器。 三、实验内容 (1)按图2-10-3连接施密特触发器电路,分别输入正弦波、锯齿波信号,观察并记录输出输入波形。 1?实验原理 当输入电压《::」V cc时,=V TR:::'CC V。为高电平 3 3 1 2 当-V cc : V i:-时,乂保持高电平。 3 3 2 2 当V i ?—V CC,V TH -V TR -V cc 时,V o 为低电平。 3 3 1 2 V由大变小时,即-v cc : V :-时,V)保持低电平。 3 3 一旦V「:-V cc,则V o又回到高电平。 3 2?仿真电路如图:

3?实验结果: 输入正弦波: 输入锯齿波:

(2)设计一个驱动发光二极管的定时器电路,要求每接收到负脉冲时,发光管持续点亮秒后熄灭。 2 1?实验原理: 由555定时器构成单稳态触发器,由单稳态触发器的功能可知,当输入为一个负脉冲 时,可以输出一个单稳态脉宽T W,且T W=1.1RC。所以想要使发光二极管接收到负脉冲时, 持续点亮2S,即要使T W=2S所以,需选定合适的R、C值。选定R、C时,先选定C的值 为100uF,然后确定R的值为18.2k Q。 2.仿真电路如图: 波形图为:

若是1秒或者是5秒。只需改变R 与C 的大小,使得脉冲宽度 T=1.1RC 分别为1或是5 即可。1 秒时: C=1OOuF, R=9.1k Q 5 秒时:C=1OOuF , R=45.5k Q 。 (3) 按图 2-10-7连接电路,取 R 仁1k Q , R2=10k Q ,C 仁0.1卩F,C2=0.01卩F ,观察、记录 V Cr 、V O 的同步波形,测出 V 。的周期并与估算值进行比较。改变参数 R1=15k Q , R2=10k Q ,C1=0.033卩F,C2=0.1卩F ,用示波器观察并测量输出端波形的频率。 经与理论估算值比较, 算出频率的相对误差值。 1?实验原理 555定时器构成多谐振荡器。 1 当加电后,V cc 通过R |,R 2 对R 充电,充电开始时V Cr =V TH =V TR £-V cc ,所以 V O =1。 3 1 2 当V Cr 上升到-V cc

555定时器简单的电路

每辆车上电子装置在整个汽车制造成本中所占的比例由16%增至23%以上。一些豪华轿车上,使用单片微型计算机的数量已经达到48个,电子产品占到整车成本的50%以上,目前电子技术的应用几乎已经深入到汽车所有的系统。汽车上的左、右闪光灯就是最普通的电子产品,今天我们就来学习如何使用555定时器设计闪光电路。 555定时器可方便地构成单稳态触发器,多谐振荡器,施密特触发器等电路,闪光电路一般是利用多谐振荡器产生的脉冲信号控制而成。 一、电路图如下:

闪光电路原理图1引脚原理图2 分析工作原理的时候,可以对照图1所示,这是一个典型的利用555设计的多谐振荡器,调节可变电阻可以改变输出的振荡信号的频率,信号从3脚输出一个高低电平,控制D1和D2。 当输出高电平的时候,D2亮,D1不亮。当输出低电平的时候,D2不亮,D1亮。总的效果看起来就是闪烁了。

需要制作实物的朋友可以对照图2制作,像这么一个比较简单的电路,可以购买少量的元件,用万能板(洞洞板)焊接而成,当然焊接的时候,需要一定的焊接技术,如果焊接技术不行的朋友,一定要练习焊接技术,我们比较提倡在电子制作过程中采用拖焊技术,具体实物产品,可以参照图3和图4。 二、元件清单如下: 需要制作的朋友,可以到电子市场购买以上元器件,都是非常常用的元器件,容易购买。笔者建议去网上购买,初步估计所有的材料加在一起,价格在5元以内。 三、闪光器实物图 图3 闪光器实物图

图4闪光器背面走线图 在制作的时候,一定要注意555定时器的引脚功能,比如1脚接地,8脚接电源,和普通的DIP集成电路有些不一样,当制作完成的时候,如果LED灯不闪烁,就要检测了,首先检测1脚和8脚电压是否正常,然后再检测4脚电压是否正常,2脚和6脚是否已经连在一起来,如果这些都正常了,故障基本会被排除了。

555定时器及其应用

9.1 图题9.1是用两个555定时器接成的延时报警器。当开关S 断开后,经过一定的延迟时间后,扬声器开始发声。如果在延迟时间内开关S 重新闭合,扬声器不会发出声音。在图中给定参数下,试求延迟时间的具体数值和扬声器发出声音的频率。图中G 1是CMOS 反相器,输出的高、低电平分别为V OH =12V ,V OL ≈0V 。 (+12V) 图题9.5 解:1.工作原理: 图题9.1由两级555电路构成,第一级是施密特触发器,第二级是多谐振荡器。施密特触发器的输入由R 1、C 1充放电回路和开关S 控制,当S 闭合时,V C =0V ,施密特触发器输出高电平。施密特触发器的输出经反相器去控制多谐振荡器的R D 端,当施密特触发器的输出为高电平时,R D =0,多谐振荡器复位,扬声器不会发出声音。当开关S 断开 后,R 1、C 1充放电回路开始充电,V C 随之上升,但在达到CC T 32 V V =+之前,施密特触 发器的输出仍为高电平时,R D =0,扬声器仍不会发出声音。这一段时间即为延迟时间。 一旦V C 达到CC T 32 V V =+,施密特触发器触发翻转,输出低电平,R D =1,多谐振荡器工 作,扬声器开始发声报警。 2.求延迟时间: 延迟时间由R 1、C 1充放电回路的充电过程决定: τ t e v v v v -+ ∞-+∞=)]()0([)(C C C C 将 V 12)(CC C ==∞V v )0(C +v =0V τ=R 1C 1代入上式,得: )1(1 1CC C C R t e V v --= t=t 1时,CC C 3 2 V v =代入上式,整理得延迟时间: t 1= R 1C 1ln3≈1.1 R 1C 1=1.1×106+10×10-6=11S 扬声器发声频率:MHz 95.01001.010157.01 )2(7.016 3232≈????=+= -C R R f

555定时器的电路结构与功能

一、555定时器的电路结构与功能 555定时器是一种多用途的数字-模拟混合集成电路,利用它能极方便地构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器。由于使用灵活、方便,所以555定时器在波形的产生与变换、测量与控制、家用电器、电子玩具等许多领域中都得到了应用。 图6.25是国产双极性定时器CB555的电路结构图。它由比较器C1 和C2 、基本RS触发器和集电极开路的放电三极管三部分组成。 图6.25 CB555的电路结构图 :比较器C1 的输入端(也称阈值端,用TH标注) :比较器C2 的输入端(也称触发端,用标注) C 和C 的参考电压(电压比较的基准)和由V 经三个5kΩ电阻分压给出。(在控制电压输入端悬空时,,。如 果外接固定电压,则 ) 是置零输入端,则输出端,不受其他输入状态的影响。正常 工作时必须使。图中的数码1~8为器件引脚的编号。通过分析可以得到如下所示的CB555的功能表。 CB555的功能表

低 低 不变 高 高 为了提高电路的带负载能力,还在输出端设置了缓冲器G4 。如果将端经过 电阻接到电源上,那么只要这个电阻的阻值足够大,为高电平时也一定 为高电平,为低电平时也一定为低电平。555定时器能在很宽的电源电压范围内工作,并可承受较大的负载电流。双极性555定时器的电源电压范围为5~16 V,最大的负载电流达200mA。CMOS型7555定时器的电源电压范围为3~18 V,但最大负载电流在4mA以下。 可以设想,如果使和的低电平信号发生在输入电压信号的不同电平,那么输出与输入之间的关系将为施密特触发特性;如果在加上一个低电平触发信号以后,经过一定的时间能在端自动产生一个低电平信号,就可以得到单 稳态触发器;如果能使和的低电平信号交替地反复出现,就可以得到多谐振荡器。 二、用555定时器接成的施密特触发器 将555定时器的阈值输入端和触发输入端连在一起,便构成了施密特触发器,如下图。 图6.26 用555定时器接成的施密特触发器图6.27 图6.26的电压传输特性 当输入如图6.27所示的三角波信号时,则从施密特触发器的端可得到方波输出。

基于555定时器的函数信号发生器设计

2013-2014学年度第二学期电子技术基础课程 调 研 报 告 课题名称:基于555定时器的 信号发生器设计 专业:物理学 学号:********* 姓名:** ** ** 成绩:

1、调研任务与要求 设计一个信号发生器,独立完成系统设计,要求能实现以下功能: (1)能产生方波、三角波、正弦波 2、调研目的 (1)进一步巩固熟悉简易信号发生器的电路结构及电路原理并了解波形的转变方法;(2)学会用简单的元器件及芯片制作简单的函数信号发生器,锻炼动手能力; (3)学会调试电路并根据结果分析影响实验结果的各种可能的因素 3、设计方案论证 信号发生器一般由一个电路产生方波或者正弦波,通过波形变换得到其他几种波形。考虑到RC震荡产生正弦波的频率调节不方便且可调频率范围较窄,本设计采用先产生方波,后变换得到其他几种波形的设计思路。 采用555组成的多谐振荡器可以在接通电源后自行产生矩形波,再通过积分电路将矩形波转变为三角波,再经积分网络转变为正弦波。 4、555定时器的电路结构与工作原理

555 定时器的功能主要由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控制 RS 触发器 和放电管的状态。在电源与地之间加上电压,当5脚悬空时,则电压比较器 C1 的同相输入端的电压为 2VCC /3,C2 的反相输入端的电压为VCC若触发输入端TR 的电压小于VCC /3,则比较器 C2 的输出为0,可使 RS 触发器置1,使输出端 OUT=1。如果阈值输入端 TH 的电压大于2VCC/3,同时TR 端的电压大于VCC /3,则 C1 的输出为 0,C2 的输出为1,可将 RS 触发器置0,使输出为0电平。 它的各个引脚功能如下: 1脚:外接电源负端VSS或接地,一般情况下接地。 8脚:外接电源VCC,双极型时基电路VCC的范围是4.5 ~ 16V,CMOS型时基电路的范围为3 ~ 18V。一般用5V。 3脚:输出端Vo 2脚:低触发端 6脚:TH高触发端 4脚:是直接清零端。当此端接低电平,则时基电路不工作,此时不论TR、TH处于何电平,时基电路输出为“0”,该端不用时应接高电平。 5脚:VC为控制电压端。若此端外接电压,则可改变内部两个比较器的基准电压,当该端不用时,应将该端串入一只0.01μF电容接地,以防引入干扰。 7脚:放电端。该端与放电管集电极相连,用做定时器时电容的放电。 在1脚接地,5脚未外接电压,两个比较器A1、A2基准电压分别为的情况下,555 时基电路的功能表如表1示。 表1

555定时器的结构和工作原理

13.1 555定时器的结构和工作原理本节重点: (1)脉冲的基本知识 (2)555电路的组成结构和工作原理 (3)555芯片引脚图 (4)555电路功能表 (5)555电路的典型应用 本节难点: (1)555的内部电路组成和工作原理 (2)555电路的典型应用 引入:555定时器电路是一种中规模集成定时器,目前应用十分广泛。通常只需外接几个阻容元件,就可以构成各种不同用途的脉冲电路,如多谐振荡器、单稳态触发器以及施密特触发器等。555定时电路有TTL集成定时电路和CMOS集成定时电路,它们的逻辑功能与外引线排列都完全相同。双极型产品型号最后数码为555,CMOS型产品型号最后数码为7555。 一、555电路的结构组成和工作原理 (1)电路组成及其引脚

(2)555的工作原理 它含有两个电压比较器,一个基本RS 触发器,一个放电开关T ,比较器 的参考电压由三只5K Ω的电阻器构成分压,它们分别使高电平比较器C1同相比 较端和低电平比较器C2的反相输入端的参考电平为Vcc 32和Vcc 3 1 。C1和C2的 输出端控制RS 触发器状态和放电管开关状态。当输入信号输入并超过Vcc 3 2 时, 触发器复位,555的输出端3脚输出低电平,同时放电,开关管导通;当输入信 号自2脚输入并低于Vcc 3 1 时,触发器置位,555的3脚输出高电平,同时放电, 开关管截止。 D R 是复位端,当其为0时,555输出低电平。平时该端开路或接Vcc 。 Vco 是控制电压端(5脚),平时输出Vcc 3 2 作为比较器A1的参考电平,当5 脚外接一个输入电压,即改变了比较器的参考电平,从而实现对输出的另一种控制,在不接外加电压时,通常接一个0.01F μ的电容器到地,起滤波作用,以消除外来的干扰,以确保参考电平的稳定。 T 为放电管,当T 导通时,将给接于脚7的电容器提供低阻放电电路. (3)555电路的引脚功能 二、555电路的应用 (1)用555电路构成施密特触发器

用555定时器构成的施密特触发器_百度文库

Φ 550×1233 mm : 解释:当输入信号Vi 减小至低于负向阀值时,输出电压Vo翻转为高电平VoH;而输入信号Vi增大至高于正向阀值时,输出电压Vo才翻转为低电平VoL液压盘式刹车-称为回差电压。 一、用 大钩提升速度范围定时器构成的施密特触发器 1.电路组成0.18-1.67 m/s 将555定时器的阀值输入端Vi1( 辅助刹车脚)、触发输入端Vi2(2脚)相连作为输入端Vi,由电磁涡流刹车 3脚)或’(转盘型号 脚)挂接上拉电阻RlVDD 所示的施密特触发器电路。 转盘开口直径

2.工作原理:如图所示,输入信号 520 mm,对应的输出信号为Vo,假设未接控制输入Vm 。 转盘档数 ①当Vi=0V时,即Vi1<2/3Vcc、Vi2<1/3Vcc,倒 Vo=1。以后Vi逐渐上升,(2/3Vcc,输出维持59-154,反93 ②当Vi 2/3Vcc)时,则Vi1>2/3Vcc、Vi2>1/3Vcc,此时定时器状态翻转为0,输出Vo=0,此后Vi继续上升,然后下降,只要不低于触发电位(1/3Vcc),输出维持0不变。型 (Π) ③当Vi继续下降,一旦低于触发电位(井架有效高度 )后,、 42.5 m,定时器状态翻转为1,输出 二层台高度 总结:26.5 m 时,正负向阀值电压=2/3Vcc、 =1/3Vcc4000 m V=1/3Vcc 顶部开档(正面×侧面) 1.8×1.75 m △V=1/2Vm。由此,通过调节外加电压Vm可改变施密特触发器的回差电压特性,从而改变输出脉冲的宽度。 7×2.4 m 1.波形变换: 施密特触发器可用以将模拟信号波形转换成矩形波,如图 箱式 4.5 m 可通过回差电压加以调节。

555定时器工作原理及应用引脚图

555定时器 555芯片引脚图及引脚描述 555得8脚就是集成电路工作电压输入端,电压为5~18V,以UCC表示;从分压器上瞧出,上比较器A1得5脚接在R1与R2之间,所以5脚得电压固定在2UCC/3上;下比较器A2接在R2与R3之间,A2得同相输入端电位被固定在UCC/3上。 1脚为地.2脚为触发输入端;3脚为输出端,输出得电平状态受触发器控制,而触发器受上比较器6脚与下比较器2脚得控制. 当触发器接受上比较器A1从R脚输入得高电平时,触发器被置于复位状态,3脚输出低电平; 2脚与6脚就是互补得,2脚只对低电平起作用,高电平对它不起作用,即电压小于1Ucc/3,此时3脚输出高电平。6脚为阈值端,只对高电平起作用,低电平对它不起作用,即输入电压大于2Ucc/3,称高触发端,3脚输出低电平,但有一个先决条件,即2脚电位必须大于1Uc c/3时才有效.3脚在高电位接近电源电压Ucc,输出电流最大可打200mA。 4脚就是复位端,当4脚电位小于0、4V时,不管2、6脚状态如何,输出端3脚都输出低电平。 5脚就是控制端。 7脚称放电端,与3脚输出同步,输出电平一致,但7脚并不输出电流,所以3脚称为实高(或低)、7脚称为虚高. 1概述 1、1 555定时器得简介 555定时器就是一种多用途得数字--模拟混合集成电路,利用它能极方便地构成施密特触发器、单稳态触发器与多谐振荡器。由于使用灵活、方便,所以555定时器在波形得产生与交换、测量与控制、家用电器、电子玩具等许多领域中都得到了广泛应用。自从signetics公司于1972年推出这种产品以后,国际上个主要得电子器件公司也都相继得生产了各自得555定时器产品。尽管产品型号繁多,但就是所有双极型产品型号最后得3位数码都就是555,所有CMOS产品型号最

555定时器内部框图及电路工作原理【最新】

555定时器内部框图及电路工作原理 本文介绍555定时器内部框图及电路工作原理: 555定时器内部框图 555集成时基电路称为集成定时器,是一种数字、模拟混合型的中规模集成电路,其应用十分广泛。该电路使用灵活、方便,只需外接少量的阻容元件就可以构成单稳、多谐和施密特触发器,因而广泛用于信号的产生、变换、控制与检测。它的内部电压标准使用了三个5K的电阻,故取名555电路。其电路类型有双极型和CMOS型两大类,两者的工作原理和结构相似。几乎所有的双极型产品型号最后的三位数码都是555或556;所有的CMOS产品型号最后四位数码都是7555或7556,两者的逻辑功能和引脚排列完全相同,易于互换。555和7555是单定时器,556和7556是双定时器。双极型的电压是+5V~+15V,输出的最大电流可达200mA,CMOS型的电源电压是+3V~+18V。 图8-1 555定时器内部框图 555电路的工作原理 555电路的内部电路方框图如图8-1所示。它含有两个电压比较器,一个基本RS触发器,一个放电开关T,比较器的参考电压由三只5KΩ的电阻器构成分压,它们分别使高电平比较器A1同相比较端和低电平比较器A2的反相输入端的 参考电平为和。A1和A2的输出端控制RS触发器状态和放电管开关状态。当输入信号输入并超过时,触发器复位,555的输出端3脚输出 低电平,同时放电,开关管导通;当输入信号自2脚输入并低于时,触发器置位,555的3脚输出高电平,同时放电,开关管截止。 是复位端,当其为0时,555输出低电平。平时该端开路或接VCC。

Vc是控制电压端(5脚),平时输出作为比较器A1的参考电平,当 5脚外接一个输入电压,即改变了比较器的参考电平,从而实现对输出的另一种控制,在不接外加电压时,通常接一个0.01uf的电容器到地,起滤波作用,以消除外来的干扰,以确保参考电平的稳定。 T为放电管,当T导通时,将给接于脚7的电容器提供低阻放电电路。 555定时器的典型应用 (1)构成单稳态触发器 图8-2 555构成单稳态触发器 上图8-2为由555定时器和外接定时元件R、C构成的单稳态触发器。D为钳位二极管,稳态时555电路输入端处于电源电平,内部放电开关管T导通,输出端Vo输出低电平,当有一个外部负脉冲触发信号加到Vi端。并使2端电位瞬时 低于,低电平比较器动作,单稳态电路即开始一个稳态过程,电容C开始 充电,Vc按指数规律增长。当Vc充电到时,高电平比较器动作,比较器 A1翻转,输出Vo从高电平返回低电平,放电开关管T重新导通,电容C上的电荷很快经放电开关管放电,暂态结束,恢复稳定,为下个触发脉冲的来到作好准备。波形图见图8-3。

555定时器工作原理及应用引脚图

555定时器 摘要:555定时器是一种多用途的数字——模拟混合集成电路,利用它能极方便地构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器。由于使用灵活、方便,所以555定时器在波形的产生与交换、测量与控制、家用电器、电子玩具等许多领域中都得到了广泛应用。本文主要介绍了555定时器的工作原理及其在单稳态触发器、多谐振荡器方面的应用。 关键词:数字——模拟混合集成电路;施密特触发器;波形的产生与交换 555芯片引脚图及引脚描述 555的8脚是集成电路工作电压输入端,电压为5~18V,以UCC表示;从分压器上看出,上比较器A1的5脚接在R1和R2之间,所以5脚的电压固定在2UCC/3上;下比较器A2接在R2与R3之间,A2的同相输入端电位被固定在UCC/3上。 1脚为地。2脚为触发输入端;3脚为输出端,输出的电平状态受触发器控制,而触发器受上比较器6脚和下比较器2脚的控制。 当触发器接受上比较器A1从R脚输入的高电平时,触发器被置于复位状态,3脚输出低电平; 2脚和6脚是互补的,2脚只对低电平起作用,高电平对它不起作用,即电压小于1Ucc/3,此时3脚输出高电平。6脚为阈值端,只对高电平起作用,低电平对它不起作用,即输入电压大于2 Ucc/3,称高触发端,3脚输出低电平,但有一个先决条件,即2脚电位必须大于1Ucc/3时才有效。3脚在高电位接近电源电压Ucc,输出电流最大可打200mA。 4脚是复位端,当4脚电位小于0.4V时,不管2、6脚状态如何,输出端3脚都输出低电平。 5脚是控制端。 7脚称放电端,与3脚输出同步,输出电平一致,但7脚并不输出电流,所以3脚称为实高(或低)、7脚称为虚高。 1概述 1.1 555定时器的简介

用定时器构成的施密特触发器

施密特触发器也有两个稳定状态,但与一般触发器不同的是,施密特触发器采用电位触发方式,其状态由输入信号电位维持;对于负向递减和正向递增两种不同变化方向的输入信号,施密特触发器有不同的阀值电压。见图6-2: 解释:当输入信号Vi减小至低于负向阀值时,输出电压Vo翻转为高电平VoH;而输入信号Vi增大至高于正向阀值时,输出电压Vo才翻转为低电平VoL。这种滞后的电压传输特性称回差特性,其值- 称为回差电压。 一、用555定时器构成的施密特触发器 1.电路组成: 将555定时器的阀值输入端Vi1(6脚)、触发输入端Vi2(2脚)相连作为输入端Vi,由Vo(3脚)或Vo’(7脚)挂接上拉电阻Rl及电源VDD作为输出端,便构成了如图6-3所示的施密特触发器电路。 2.工作原理:如图所示,输入信号Vi,对应的输出信号为Vo,假设未接控制输入Vm 。 ①当Vi=0V时,即Vi1<2/3Vcc、Vi2<1/3Vcc,此时Vo=1。以后Vi逐渐上升,只要不高于阀值电压(2/3Vcc),输出Vo维持1不变。 ②当Vi上升至高于阀值电压(2/3Vcc)时,则Vi1>2/3Vcc、Vi2>1/3Vcc,此时定时器状态翻转为0,输出Vo=0,此后Vi继续上升,然后下降,只要不低于触发电位(1/3Vcc),输出维持0不变。 ③当Vi继续下降,一旦低于触发电位(1/3Vcc)后,Vi1<2/3Vcc、Vi2<1/3Vcc,定时器状态翻转为1,输出Vo=1。

总结:未考虑外接控制输入Vm时,正负向阀值电压=2/3Vcc、=1/3Vcc,回差电压△V=1/3Vcc。若考虑Vm,则正负向阀值电压=Vm、=1/2Vm,回差电压△V=1/2Vm。由此,通过调节外加电压Vm 可改变施密特触发器的回差电压特性,从而改变输出脉冲的宽度。 二、施密特触发器的应用举例 1.波形变换: 施密特触发器可用以将模拟信号波形转换成矩形波,如图6-4所示将正弦波信号同相转换成矩形波的例子,输出脉冲宽度tpo可通过回差电压加以调节。 2.波形整形 若数字信号在传输过程中受到干扰变成如图6-5(a)所示的不规则波形, 可利用施密特触发器的回差特性将它整形成规则的矩形波。若负向阀值取为,则回差电压。整形后输出波形如图6-5(b)所示。由于输入信号的干扰在输出中表现为三个矩形脉冲,这是错误的。若减小负向阀值取为,则回差电压。此时整形后输出波形如图6-5(c)所示,消去了干扰。 3.幅度鉴别: 施密特触发器的翻转取决于输入信号是否高于或低于,利用此特性可以构成幅度鉴别器,用以从一串脉冲中检出符合幅度要求的脉冲。如图6-6所示,当输入脉冲大于时,施密特触发器翻转,输出端

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