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干货555定时器原理+3种工作状态讲解原理款图分析

更新时间:08-03 03:50
作者: 产品中心

  的用途十分普遍,可以生成很多类型的脉冲、创建时间延迟,也能够适用于脉冲宽度调制(PWM),555定时器最常见的用途是为电路产生时钟信号。

  大家都一致认为555定时器这一个名字是因为有3个5KkΩ电阻,但实际上555定时器的发明者Hans Camenzind在有一次采访中说:这名字是他的一位同事随意取的。这是不是和我们以为的不一样。

  下面显示了555定时器的基本框图和引出线个比较器、分压电路、触发器、放电三极管和输出电路组成。

  框图的第一部分的分压电路,分压器由3个 5k 电阻组成。由于这3个电阻具有相同的值,因此在这3个电阻之间分配相等的电压,电阻两头的电压作为比较器的参考电压。

  第二部分是比较器,比较器是运算放大器的一种。比较器主要是比较输入端的电压,根据反相输入或同相输入端的较高电压输出高电压或者低电压。

  1)上面的比较器(阈值比较器)的输入是连接到非反相输入(+)的阈值引脚,2/3Ucc的参考电压连接到比较器的反相输入 (-)。另一个外部引脚“控制电压”连接到该比较器的反相输入(-),这样就可以覆盖2/3Ucc的参考电压,还能改变输出信号的宽度。

  2)对于下面的比较器(触发比较器)1/3 Ucc参考电压提供给非反相输入 (+),触发引脚连接到比较器的反相输入 (-)。

  比较器的输出作为触发器的输入。SR触发器是一种存储元件,能够准确的通过两个输入SEF和RESET或者S和R分别存储和输出逻辑“0”或者逻辑“1”。触发器的输出是 Q 和 Q BAR,其中 Q 和 Q BAR互为补集。

  触发器的输出供给输出驱动电路进而提高电流水平,最后传递到IC的外部输出引脚。

  当阈值引脚上的电压增加到 2/3 U cc参考电压以上时,在输出“A”处得到逻辑“1”。否则,输出“A”为逻辑“0”。

  当触发引脚上的电压小于1/3Ucc参考电压时,在输出“B”处得到逻辑“1”。否则,得到逻辑“0”。

  触发器有两个输入:标记位“A”的阈值比较器的输出连接到R,标记为“B”的触发器的输出连接到S。

  下图为基本SR触发器的真值表。当SET或S输入为逻辑“1”时,设置触发器输出逻辑“1”,当RESET引脚为逻辑“1”时,触发器输出逻辑“1”。当S和均为逻辑“0”时,触发器存储先前的值或充当存储元件。当两者均为逻辑“1”时,进入触发器的无效操作状态。

  下面对只有一个输入是逻辑“1”而另一个是逻辑“0”的情况做分析。下图表示比较器A和B的输出怎么样影响触发器的输出。但是这里有一个点必须要格外注意,从QBAR而不是 Q获取触发器的输出。

  该触发器的输出被传递到输出驱动电路,该电路提高电流水平以驱动高达200mA的负载,这样就可以将负载直接连接到IC的输出因家贫。

  这里也有一个必须要格外注意的关键点,输出驱动电路是一个反相电路,反转 Q BAR的逻辑。

  所以最后我们得到与触发器的Q输出相同的逻辑,这就是为上面触发器的输出取自 Q BAR而不是 Q 。

  触发的输出连接到放电晶体管的基极,该晶体管用于“放电”任何外部连接的电容。

  55定时器有3种工作模式:单稳态、双稳态和非稳态。电容和电阻的各种组合连接到555定时器的输入引脚,这样就可以在3种模式之间切换。这样的线定时器创建不同的应用程序,只要重新排列外部连接的组件。

  单稳态也称为“一次性”模式,触发时,定时仅产生一个输出脉冲并返回到稳定状态,用途包括时间延迟生成,触摸开关、脉冲宽度调制等等。

  在这种模式下,定时器充当触发器,因为有2种稳定模式,所以能使用定时器存储1位数据,但是这不是存储数据的首选方法。

  在这种模式下,555充当电子振荡器。输出根据配置的周期从逻辑高电平连接切换到逻辑低电平。此模式用于脉冲生成、逻辑时钟生成、LED和闪光灯。

  定时器的不同工作模式允许广泛的应用,之后会单独介绍每个定时器的内部工作原理。

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