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555 单稳态电路

2023-05-16

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。

它内部包括两个电压比较器，三个5K欧姆的等值串联分压电阻（555定时器的名称也由此而得），一个 RS 触发器，一个放电管 T 及功率输出级。它提供两个基准电压VCC /3 和 2VCC /3


功能

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 /3。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，使输出为低电平。
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。
2脚：低触发端TR。
3脚：输出端Vo
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。
6脚：高触发端TH。
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。
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VCC的范围为3 ~ 18V。一般用5V。
在1脚接地，5脚未外接电压，两个比较器A1、A2基准电压分别为低电平的情况下，555时基电路的功能表如表6—1示。



清零端
高触发端TH
低触发端TR
v0
放电管T(V)
功能
×
×
导通
直接清零
1
1
导通
置零
1
1
1
截止
置1
1
1
截止
置1
1
1
1
保持上一个状态
保持上一状态
保持上一状态


1．单稳态触发器的工作原理　　


     单稳态触发器的特点是电路有一个稳定状态和一个暂稳状态。在触发信号作用下， 电路将由稳态翻转到 暂稳态，暂稳态是一个不能长久保持的状态，由于电路中RC延时环节的作用，经过一段时间后，电路会自 动返回到稳态，并在输出端获得一个脉冲宽度为tw的矩形波。在单稳态触发器中，输出的脉冲宽度tw，就 是暂稳态的维持时间，其长短取决于电路的参数值。

     由NE555构成的单稳态触发器电路及工作波形如图1所示。图中R，C为外接定时元件，输人的触发信号ui接 在低电平触发端（2脚）。

　　稳态时，输出uo为低电平，即无触发器信号（ui为高电平）时，电路处于稳定状态——输出低电平。在 ui负脉冲作用下，低电平触发端得到低于（1/3）Vcc，触发信号，输出uo为高电平，放电管VT截止，电 路进入暂稳态，定时开始。

　　在暂稳态期间，电源＋Vcc→R→C→地，对电容充电，充电时间常数T＝RC，uc按指数规律上升。当电 容 两端电压uc上升到（2/3）Vcc后，6端为高电平，输出uo变为低电平，放电管VT导通，定时电容C充电结束 ，即暂稳态结束。电路恢复到稳态uo为低电平的状态。当第二个触发脉冲到来时，又重复上述过程。工作 波形图如图1（b）所示。



                           图1 单稳态触发器电路及工作波形



可见，输人一个负脉冲，就可以得到一个宽度一定的正脉冲输出，其脉冲宽度tw取决于电容器由0充电到 （2/3）Vcc，所需要的时间。可得




这种电路产生的脉冲宽度莎w与定时元件R，C大小有关，通常R的取值为几百欧至几兆欧，电容取值为几 百皮法到几百微法。

2．简易触摸开关电路

如图2所示为一简易触摸开关电路，图中IC是集成NE555定时器，它构成单稳态触发器，当用手触摸一金属 片，低电平触发端得到低于（1/3）Vcc触发信号，输出uo为高电平，发光二极管亮，放电管VT截止，电路 进入暂稳态，定时开始。经过一定时间tw=1.1RC，发光二极管熄灭.该原理电路可用于床头灯、卫生间等场所。

3。NE555定时器的其他应用电路


NE555定时器除用于单稳态触发器和多谐振荡器外，还应用于施密特触发器。如图3所示为光控照明电路 ，其工作原理为：当光敏二极管2CU2B受到光照时，其内阻变小，555定时器的2脚和6脚电压高于2Vcc/3， 3脚输出低电平，继电器处于断开状态，灯不亮。当晚上光敏二极管2CU2B得不到光照或光照微弱时，其内 阻变大，555定时器的2脚和6脚电压低于Vcc/3，3脚输出高电平，继电器获电吸合，灯点亮。为了防止继 电器断开时产生较高的电动势而损坏555定时器，增加VD5，VD6对电路加以保护。



参考：http://blog.chinaunix.net/uid-28957382-id-3829807.html



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