了解555定时器

IC 555是目前最流行、应用最广泛的IC之一。它是一种多功能的、极其健壮的集成电路,被用于许多应用中,如计时器、波发生器(脉冲)和振荡器。

IC555,通常被称为555定时器,是由汉斯Camenzind在1971年被sigene公司收购。

它分为两部分发布:ne555和SE 555。的东北555年部分的商业使用温度范围为00C - 700C和SE 555零件设计满足军用标准温度范围为-550C - 1250这是一个单片IC,是第一个商业可用的定时器IC。

特性

555定时器的一些重要特性是

  • 555定时器可以操作范围广泛的电源供应范围5伏到18伏
  • 它有3种不同的封装:8脚金属罐封装,8脚DIP和14脚DIP。
  • 时间可以从微秒到小时的任何地方。
  • 它可以在不稳定和单稳定模式下工作。
  • 高输出电流。
  • 它有一个可调的占空比。
  • 输出电流高,TTL兼容。
  • 输出能为负载提供或吸收200mA的电流。
  • 它的温度稳定性为每0℃0.005%。

知道更多的555定时器数据表

不同的操作模式

一般来说,555定时器可以在三种模式下操作:稳定,单稳定(或一次)和双稳定。

不稳定的模式

在这种模式下,555工作作为一个自由运行模式。非稳态多谐振荡器的输出将是连续的在低和高之间切换在那里产生一串脉冲,这就是为什么它被称为脉冲发生器。

这是一个最好的例子完美的方波发生器它们被用作逆变器,也被用于无线电的许多内部部分。选择热敏电阻作为定时电阻允许在温度传感器中使用555。

:不稳定的模式

单稳态模式

单稳态模式,顾名思义,在应用外部触发器之前,它保持稳定状态。在此模式下,555作为一个“一次性”脉冲与否单稳态的最佳应用是在系统中引入一个时滞。

应用程序包括很多东西,例如,定时器,丢失脉冲检测,还包括自由弹跳开关,触摸开关以及分频器,电容测量和脉宽调制(PWM)等。

:单稳态模式

双稳态模式

在双稳态模式下,IC 555起到触发器的作用两个稳定状态。它可以用来存储1位数据。它不是实现触发器的最佳选择。

:双稳态模式

555定时器引脚配置

555定时器可在8引脚金属罐封装,8引脚迷你双直排封装(DIP)和14引脚DIP。14引脚DIP是IC 556,其中包括两个555定时器。

8脚DIP是最常用的。引脚出图555定时器在两个8引脚封装如下所示。


所有别针的名字和编号以及它们的描述如下表所示。

引脚1 -接地(GND)

接地参考电压(低电平0V)。所有的电压都是测量这个端子的。

引脚2 -触发终端

它负责触发器的SET和RESET转换。外部触发脉冲的振幅会影响定时器的输出。当触发引脚的输入电压低于控制电压的一半(即VCC的1/3)时,输出变高,定时间隔开始。

引脚3 -输出端子

输出驱动波形可在此引脚。它被驱动到VCC以下1.7 V。两种类型的负载可以连接到输出。一个是normal OFF load,接在引脚3和1 (GND)之间;另一个是normal ON load,接在引脚3和8 (VCC)之间。

引脚4 -复位终端

此引脚上的负脉冲将使计时器失效或重置。计时器将开始只有当这个引脚上的电压是0.7 V以上,因此它通常连接到VCC时,不使用。

引脚5 -控制电压

它控制阈值和触发水平,从而控制555的时间。输出脉冲的宽度由控制电压决定。输出电压可以通过施加在这个引脚上的外部电压来调制。一般不使用时,通过一个10µF电容接地,以消除任何噪声。

引脚6 -阈值终端

加在这个端子上的电压与2/3 VCC的参考电压进行比较。当该端电压大于2/3 VCC时,触发复位,输出由高到低。

引脚7 -放电

它连接到内部NPN晶体管的开路集电极,该晶体管放电定时电容器。当这个引脚上的电压达到2/3 VCC时,输出从高到低切换。

引脚8 - VCC或电源

一个5V到18V范围的电源电压被应用到这个端子上。

555定时器内部电路图

555定时器的内部框图如下所示。它包括以下内容

  • 两个比较器
  • 老一个触发器
  • 两个晶体管
  • 一个电阻网络

比较器是基本运算放大器。比较器1提供R输入,比较阈值电压和2/3 VCC参考电压。

比较器2为触发器提供S输入,将触发电压与1/3 VCC参考电压进行比较。

由三个电阻组成的电阻网络将作为一个分压器电路。这些电阻器的值分别为5KΩ。这些三个5 k电阻器是负责名称的"IC 555”。

在两个晶体管中,一个晶体管是放电晶体管。这个晶体管的集电极开路连接到IC的放电引脚(引脚7),根据触发器的输出,这个晶体管要么进入饱和状态,要么进入截止状态。

当晶体管饱和时,它为外部连接的电容器提供放电路径。另一个晶体管的底座连接到复位端子(引脚4),复位定时器不管其他输入。

555定时器的工作

三个5KΩ电阻组成一个分压器网络。这个网络为两个比较器提供两个参考电压2/3 VCC到反相端上比较国(比较国1)和1/3 VCC到非反相端较低比较国(比较国2)。

上位比较器的反相端连接到控制输入端。一般不使用控制输入,连接2/3 VCC。上比较器的另一个输入是门限,其输出连接到触发器的R输入。

阈值电压大于2/ 3vcC(即控制电压),则触发器是复位T,输出变低。这将使放电晶体管上(晶体管进入饱和状态)并为任何外部连接的电容器提供放电路径。

触发输入连接到下比较器的反相端。当触发输入小于参考电压(1/3 VCC),较低比较器输出高。

这是连接到S输入的触发器,因此触发器设置输出高,计时间隔开始。由于产量高,所以排出晶体管已关闭并且允许任何连接到外部的电容充电。

因此,为了使输出达到高电压,触发输入应瞬间小于参考电压。当阈值电压大于2/3 VCC时,输出低,这将复位触发器,从而使输出复位。

时间常数RC简介

在大多数操作中,满足时间要求是一个高优先级的任务。例如,工业中金属或材料的加热过程是有时间限制的。

因此,可以通过定时器电路来满足特定的时间要求。

一个基本的定时器电路如下所示。它由充电电路、比较器和输出单元组成。

充电电路由一个电阻和一个电容组成。当串联RC电路应用直流电压时,电容充电到峰值所需的时间由电阻控制。

充电时间与电阻值成正比。电容在RC电路中充电的速率由时间常数给出。

RC时间常数,通常称为Tau(由符号τ表示),是RC电路的时间常数,是电容器通过电阻充电的时间,大约是初始值和最终值之差的63.2%。

它也等于电容器放电到36.8%所需的时间。RC电路的时间常数等于R和C的乘积。

τ= RC

正如前面提到的,当触发输入低于1/3 VCC时,计时器的输出就会变高,而这个保持高的周期是由RC时间常数决定的。

脉冲宽度和频率的输出555定时器是由RC时间常数决定的。

计时器中RC电路定时元件的选择

555定时器可以根据充电电路中的R和C的值提供从微秒到数小时的延迟。因此,为电阻器和电容器选择适当的值非常重要。

当555定时器在不稳定模式下工作,然后它需要一个RC电路由两个电阻和一个电容。在单稳态工作模式下,RC电路由一个电阻和一个电容组成。

定时电容

选择大容量的电容器将是一个问题。这是因为具有大电容的电解液电容器往往有更宽的容限。因此,实际值和标记值可能有显著差异。

当电容充电时,大容量电解液电容的漏电流会很大,这会影响电容的计时精度。在选择大电容、低漏电流的电容器时,钽电容是较好的选择。

最好避免使用高额定工作电压的电解液电容器,因为它们在低于额定电压10%的电压下不能有效工作。

因此,应选择工作电压大于555定时器VCC的电容器。

为了产生短的输出脉冲,电容小于100pF的定时电容器也可能造成问题。

对于这样的低值电容,电路周围的杂散电容可能会影响定时电容的电容。

定时电阻

当操作555定时器作为一个不稳定的多谐振荡器,定时电阻的值应该至少是1千欧姆。如果想法是建立一个低功耗电路,那么最好有较高的值的时间电阻。

但有一个缺点,在选择电阻更高的电阻,因为他们导致不准确的时间。为了减少这些误差,定时电阻的值不应超过1兆欧姆。

触发脉冲

555定时器中的引脚2是一个触发器输入。当触发输入低于参考电压即1/3 VCC时,定时器输出高,计时间隔开始。

触发脉冲应该瞬间低于参考电压,持续时间很重要,因为它不应该超过输出脉冲。

触发脉冲通常被识别为一个狭窄的负脉冲。微分器电路由一个电容和一个电阻将产生两个对称尖峰,但一个二极管被用来消除正向尖峰。

脉冲的持续时间是由微分器电路决定的(即它取决于电容和电阻)。

应用程序

自从IC 555在70年代早期推出以来,它已经被研究人员和爱好者在许多电路和应用中使用。555定时器的一些重要应用领域是:

  • 脉冲的一代
  • 时间延迟的一代
  • 精密计时
  • 连续的时间
  • 脉宽调制(PWM)

555定时器的典型应用可以通过操作模式来区分。IC 555的一些应用是:根据其工作模式(即不稳定模式或单稳定模式):

  • 分频器
  • 线性斜坡发生器
  • 丢失脉冲探测器
  • 脉冲位置调制
  • 方波的一代
  • 脉冲宽度调制
  • 振荡器
  • 猝发音发电机
  • 速度报警装置
  • 调节直流-到-直流转换器
  • 电压到频率转换器
  • 低成本线路接收机
  • 电缆测试器

5的反应

  1. 这个方块图555定时器是技术上不同的描述,我在任何地方读到的书,在杂志,在网站上的帖子。但这似乎很容易理解。不错的工作。

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