了解555计时器

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:NE 555和SE 555.该NE 555.零件是商业的使用温度范围为00.C - 700.C和这一点SE 555零件旨在满足军用标准温度范围为-550.c到125.0.C.它是一款单片IC,是第一个市售的定时器IC。

特征

555定时器的一些重要特性是

  • 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针金属可以包装,8针浸和14针浸。
  • 时间可以从微秒到小时的任何地方。
  • 它可以以涩和单稳态模式运行。
  • 高输出电流。
  • 它有一个可调节的占空比。
  • 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555计时器数据表

不同的操作模式

通常,555计时器可以用三种模式操作:令人难度,单稳态(或单次)和双稳态。

据说模式

在这种模式下,555的工作是自由运行模式。Astable MultiVibrator的输出将连续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。

据说模式

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“单次”脉冲生成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。实现触发器不是一个很好的选择。

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。


所有引脚的名称和数量以及它们的描述都在下面列出。

引脚1 -接地(GND)

接地参考电压(低电平0V)。相对于该终端测量所有电压。

引脚2 - 触发终端

它负责触发器的设置和复位转换。外部触发脉冲的幅度将影响定时器的输出。输出变为高电平,当触发引脚处的输入下降到低于控制电压的一半(即VCC的1/3)时,时序间隔开始。

引脚3 - 输出端子

此引脚可用输出驱动波形。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。通常是偏离负载,其连接在引脚3和1(GND)之间,另一个在负载上,其连接在引脚3和8(VCC)之间。

引脚4 - 重置终端

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

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,其排出定时电容器。当该引脚的电压达到2/3 VCC时,输出从高电平降低到低电平。

引脚8 - VCC或电源

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
  • SR触发器
  • 两个晶体管
  • 电阻网络

比较器是基本的OP-AMPS。提供R输入的比较器1将阈值电压与2/3 VCC参考电压进行比较。

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。

三个电阻的电阻网络将充当分压器电路。这些电阻器的值为5kΩ。这些三个5 k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。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到反相终端上比较国(比较国1)和1/3 VCC到非反相终端下比较器(比较器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。

当。。。的时候阈值电压大于2/ 3vcC(即控制电压),则触发器是ReseT和输出变低。这将转身放电晶体管(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子。当。。。的时候触发输入小于参考电压(1/3 VCC),较低的比较器的输出高。

这与触发器的输入连接,因此触发器已设置输出高,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。

介绍时间常数RC

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。

基本的定时器电路如下所示。它包括充电电路,比较器和输出单元。

充电电路由电阻器和电容器组成。当利用DC电压施加RC电路的串联组合时,电容器对峰值的电荷充电的时间由电阻器控制。

充电时间与电阻的值成比例。RC电路中电容器电荷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.

如前所述,当触发输入低于1/3 VCC时,定时器的输出变高,并且通过RC时间常数确定保持高的时段。

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定时器以令人估计模式操作时,它需要由两个电阻器和电容器组成的RC电路。在单稳态操作模式的情况下,RC电路包括电阻器和电容器。

定时电容器

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。

大电容电解质电容器将具有高泄漏电流,这会影响作为电容器电荷的定时精度。选择具有大电容和低漏电流的电容器时,钽电容是更好的选择。

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

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。

但是在选择具有较高电阻的电阻器时,存在缺点,因为它们导致时间不准确。为了最小化这些不准确性,定时电阻的值不应超过1兆欧欧姆。

触发脉冲

555计时器中的引脚2是触发输入。当触发输入低于参考电压i.e.e.e.e.1/3 VCC时,定时器的输出为高并且定时间隔开始。

触发脉冲应暂时低于参考电压,持续时间很重要,因为它不应长于输出脉冲。

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。

脉冲的持续时间由差分器电路(即,它取决于电容器和电阻)。

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:

  • 脉冲生成
  • 时间延迟生成
  • 精密计时
  • 连续时机
  • 脉宽调制(PWM)

555计时器的典型应用可以通过操作模式来区分。根据其操作的模式,即在令人难度或单稳态模式中,IC 555的一些应用是:

  • 分频器
  • 线性斜坡发生器
  • 缺失脉冲探测器
  • 脉冲位置调制
  • 方波生成
  • 脉冲宽度调制
  • 振荡器
  • 音调爆发发生器
  • 速度警告设备
  • 调节直流-到-直流转换器
  • 电压 - 变频器
  • 低成本线路接收器
  • 电缆测试仪

5回复

  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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