了解555计时器

IC 555是最受欢迎,最广泛使用的IC之一。它是一种多功能且非常强大的集成电路,用于定时器,波发生器(脉冲)和振荡器等许多应用中使用。

IC555,通常被称为555定时器,是由汉斯卡敏1971年的立体公司。

它分为两部分:NE 555和SE 555.该东北555年部分的商业的使用温度范围为00.c到700.C和SE 555.零件设计满足军用标准温度范围为-550.C - 1250.C.它是一款单片IC,是第一个市售的定时器IC。

特性

555计时器的一些重要功能是

  • 555计时器可以在广泛的范围内运营电力供应范围从5 v到18 v
  • 它有3种不同的封装:8脚金属罐封装,8脚DIP和14脚DIP。
  • 时间可以是微秒到几小时的任何地方。
  • 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。
  • 由于其高输出电流,它是TTL兼容的。
  • 输出可以源或沉到负载的电流。
  • 它的温度稳定性为0.005%/ 0℃。

知道更多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的工作是自由运行模式。非稳态多谐振荡器的输出将是连续的在低点和高之间切换在那里产生一列脉冲,这就是它被称为脉冲发生器的原因。

这是一个最好的例子完美的方波生长r。它们用作逆变器,也用于收音机的许多内部部分。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

在单稳态模式下,顾名思义,它保持其稳定状态,除非应用外部触发。在此模式下,555功能为a“一次性”脉冲与否r。最佳应用是单稳态的是将时间延迟引入系统。

应用程序包括许多东西,即时,缺失脉冲检测也包括反弹自由开关,触摸开关以及分频器,电容测量和脉冲宽度调制(PWM)等等。

单稳态模式

双稳态模式

在双稳态模式中,IC 555用作触发器时两个稳定的状态。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

PIN配置555计时器

555定时器可在8针金属可包装,8针迷你双线封装(DIP)和14针浸渍。14引脚DIP是IC 556,其由两个555个定时器组成。

最常使用的8引脚浸渍。8针封装中的555计时器的引脚图如下所示。


所有别针的名字和编号以及它们的描述如下表所示。

PIN 1 - 地面(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

该引脚上的负脉冲将禁用或重置计时器。当该引脚上的电压高于0.7 V时,计时器仅开始,因此当不使用时通常连接到VCC。

引脚5 - 控制电压

它控制阈值和触发电平,从而控制555的定时。输出脉冲的宽度由控制电压确定。可以通过施加到该引脚的外部电压来调制输出电压。通常,当不使用时,它通过10μF电容接地以消除任何噪声。

引脚6 - 阈值终端

将在该终端施加的电压与2/3 Vcc的参考电压进行比较。当该终端的电压大于2/3 VCC时,重置触发器并将输出从高电平降至低电平。

PIN 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或供应

该终端将5V至18V范围内的电源电压施加。

555计时器内部电路图

555计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。

将S输入到触发器的比较器2比较了具有1/3 VCC参考电压的触发电压。

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。这些三5k.电阻器负责名称“IC 555.“。

在两个晶体管中,一个晶体管是放电晶体管。该晶体管的开放集电极连接到IC的排出销(销7)。根据触发器的输出,该晶体管可饱和或切断。

当晶体管饱和时,它为外部连接的电容器提供放电路径。其他晶体管的底座连接到复位端子(引脚4),其无论其他输入如何重置计时器。

555个定时器工作

三个5kΩ电阻形成一个分压器网络。该网络为两个比较器提供了两个参考电压2/3 VCC到反相终端上比较器(比较器1)和1/3 VCC到非反相终端较低比较国(比较国2)。

上比较器的反相端子连接到控制输入。通常,不使用控制输入,并连接到2/3 VCC。上比较器的另一个输入是阈值,其输出连接到触发器的R输入。

当。。。的时候阈值电压大于2/3 VCC(即控制电压),然后是触发器是ReseT,输出变低。这将使放电晶体管(晶体管进入饱和)并向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子。当。。。的时候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,因此触发器设置并且输出变高,同时间隔开始。随着输出高,放电晶体管关闭并允许在外部充电任何电容器。

因此,为了使输出变高,触发输入应小于参考电压暂时。当阈值电压大于2/3 VCC时,输出低,其重置触发器并因此输出。

介绍时间常数RC

会议时序要求是大多数操作中的高优先级任务。例如,工业中金属或材料的加热过程是时间限制。

因此,满足特定时间要求可以通过定时器电路来实现。

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。

充电时间与电阻的值成比例。电容在RC电路中充电的速率由时间常数给出。

RC时间常数通常被称为TAU(由符号τ表示),是RC电路的时间常数是电容器通过电阻器充电的时间约为初始值和最终值之间的差异的约63.2%。

它还等于电容器排出到36.8%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。

555计时器的输出的脉冲宽度和频率由RC时间常数确定。

选择计时器中RC电路的定时组件

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

选择具有大电容的电容将是一个问题。这是因为具有大电容的电解质电容器通常往往具有更宽的容差限制。因此,实际值和标记值可能具有显着差异。

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。

最好避免具有高工作电压额定值的电解质电容器,因为它们在低于其额定电压的电压下电压以10%的电压下操作时不可能工作。

因此,应选择具有555计时器的VCC的工作电压的电容器。

具有小于100pf的电容的定时电容器,以产生短输出脉冲也可能导致问题。

对于具有这种低值的电容器,电路周围的杂散电容可能会影响定时电容器的电容。

定时电阻

操作555计时器作为一个觉测多谐振荡器时,定时电阻的值应为至少1千克欧姆。如果想法是建立低功耗电路,那么最好对定时电阻具有更高的值。

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。

触发脉冲通常通过狭窄的负面飙升来识别。由电容器和电阻器制成的差分器电路将产生两个对称尖峰,但是使用二极管来消除积极的峰值。

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70年代初推出IC 555以来,研究人员和业余爱好者已经采用了许多电路和应用。555计时器的一些重要应用领域是:

  • 脉冲生成
  • 时间延迟的一代
  • 精确定时
  • 连续时机
  • 脉冲宽度调制(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
  • 线性斜坡发电机
  • 缺失脉冲探测器
  • 脉冲位置调制
  • 方波的一代
  • 脉冲宽度调制
  • 振荡器
  • 音调爆发发生器
  • 速度警告设备
  • 调节DC - TO-DC转换器
  • 电压到频率转换器
  • 低成本线路接收机
  • 电缆测试仪

5的反应

  1. 555计时器的框图在每个描述中在技术上不同,我在网站帖子中阅读了杂志中的书籍中的任何位置。但它似乎很容易理解。做得很好。

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