555定时器IC -工作原理,框图,电路原理图

在本教程中,我们将学习555个定时器的工作原理,其中最受欢迎和最广泛使用的IC。您可以观看以下视频或阅读下面的书面教程。

概述

由Hans Camenzind于1971年设计的555定时器可以在许多电子设备中找到,从玩具和厨房电器到甚至宇宙飞船。它是一个高度稳定的集成电路,可以产生精确的时间延迟和振荡。555定时器有三种工作模式,双稳定,单稳定和不稳定模式。

555定时器IC如何运作 betway- 引脚

betway它是如何工作的,内部原理图和框图

让我们来仔细看看555定时器的内部,并解释它是如何在三种模式下工作的。betway这是555定时器的内部原理图,其中包括25个晶体管,2个二极管和15个电阻。

555定时器内部原理图

用一个框图表示,它由2组成比较器,一个触发器,分压器,放电晶体管和输出级。

555定时器框图

分压器由三个相同的5k电阻组成,在供电电压的1/3和2/3处产生两个参考电压,可以从5到15V。

555定时分压器

接下来是两个比较器。比较器是电路元件,其比较其正(非反相)和负(反相)输入端子处的两个模拟输入电压。如果正极端子处的输入电压高于负端子处的输入电压,则比较器将输出1.反之亦然,如果负输入端子处的电压高于正端子处的电压,则比较器将输出0。

第一比较器负输入端子连接到分压器处的2/3参考电压和外部“控制”引脚,而正输入端子到外部“阈值”引脚。

另一方面,第二比较器的负输入端连接到“Trigger”引脚,而正输入端连接到分压器的1/3参考电压。

因此,使用三个引脚,触发,阈值和控制,我们可以控制两个比较器的输出,然后将其馈送到触发器的R和S输入。当R为0且S为1时,触发器将输出1,反之亦然,当R为1并且s为0时,它将输出0。另外,可以通过称为“复位”的外部引脚重置触发器。可以覆盖两个输入,从而随时重置整个计时器。

555定时器触发器

触发器的q杆输出到输出级或输出驱动器,可以为负载提供或吸收200mA的电流。触发器的输出也连接到一个晶体管,连接“放电”引脚到地。

555定时器-双稳态模式

现在让我们创建一个以双稳态模式运行的555计时器的示例。为此,我们需要两个外部电阻和两个按钮。

触发器和复位引脚的IC是连接到VCC通过两个电阻,它的方式,他们总是高。两个按钮连接在这些引脚和地之间,所以如果我们按住它们,输入状态将是低的。

最初,两个比较器的输出为0,因此触发器输出以及555定时器的输出为0。

如果我们按下触发器按钮,触发器输入的状态将变为低,因此比较器将输出高,这将使触发器q杆输出变为低。输出阶段将反向这和555定时器的最终输出将是高。

即使触发器按钮没有被按下,输出也会保持高,因为在这种情况下,触发器输入R和S将为0,这意味着触发器不会改变之前的状态。为了使输出低,我们需要按复位按钮,复位触发器和整个IC。

相关教程:什么是施密特触发器|betway这个怎么运作

555定时器 - 单稳态模式

接下来,让我们看看555定时器如何在单稳态模式下工作。这是一个电路的例子。

555定时器单稳态模式

通过电阻将触发输入连接到VCC,从而使触发输入保持高。这意味着触发器比较器将输出0到触发器的S输入。另一方面,阈值引脚是低的,这使阈值比较器出0以及。阈值引脚实际上是低的,因为触发器的q棒输出是高的,这使放电晶体管保持活跃,所以来自电源的电压通过晶体管接地。

为了改变555定时器输出状态为高,我们需要按下触发针上的按钮。这将触发引脚接地,或输入状态将为0,因此比较器将输出1到触发器的S输入。这将导致q杆输出变低,555定时器输出变高。同时,我们可以注意到,放电晶体管是关着的,所以现在电容C1将开始通过电阻R1充电。

555定时器将保持在该状态,直到电容器两端的电压达到所提供电压的2/3。在这种情况下,阈值输入电压将更高,并且比较器将输出1到触发器的R输入。这将使电路引入初始状态。Q-Bar输出将变高,这将激活放电晶体管,并使IC输出再次低。

因此,我们可以注意到555计时器的输出量高的时间量很高,这取决于电容器需要充电的时间到2/3的供应电压,这取决于电容器C1和所述的值电阻R1。我们实际上可以使用以下公式计算这一时间,T = 1.1 * C1 * R1。

555定时器 - 觉得

接下来,让我们看看555个定时器如何以令人瞩目的模式工作。在此模式下,IC成为振荡器或也称为自由运行多谐振荡器。它没有稳定状态,在高低之间连续切换,无需应用任何外部触发。这是一个以令人惊叹模式运行的555计时器的示例电路。

555计时器觉得

我们只需要两个电阻和电容器。触发器和阈值引脚彼此连接,因此不需要外部触发脉冲。最初,电压源将从电阻器R1和R2开始对电容器充电。充电时,触发比较器将输出1,因为触发引脚处的输入电压仍然低于提供电压的1/3。这意味着Q杆输出是0并且放电晶体管关闭。此时555计时器的输出很高。

一旦通过电容的电压达到供电电压的1/3,触发器比较器将输出0,但在这一点不会做任何改变,因为触发器的R和S输入都是0。所以电容上的电压会持续上升,一旦达到供电电压的2/3,阈值比较器将输出1到触发器的R输入端。这将激活放电晶体管,现在电容将开始放电通过电阻R2和放电晶体管。此时,555定时器的输出是低的。

放电时,电容的电压开始下降,阈值比较器立即开始输出0,实际上没有任何变化,因为现在触发器的R和S输入都是0。但是一旦通过电容的电压下降到供电电压的1/3,触发器比较器将输出1。这将关闭放电晶体管,电容器将开始再次充电。因此,这一过程的充电和放电之间的供电电压的2/3和1/3将保持自身运行,从而产生一个方波555定时器输出。

555计时器觉得输出方波

我们可以使用所示公式计算输出高和低的时间。高时间取决于R1和R2的电阻,以及电容器的电容。另一方面,低时间仅取决于R2的电阻和电容器的电容。如果我们总结高低,我们将获得一个周期的时期。另一方面,频率是在一秒钟内发生的次数,所以在这个时段中的一个将提供平方波输出的频率。

555计时器觉得型号公式计算时间和频率

如果我们对这个电路做一些修改,例如用可变电阻或电位器改变R2电阻,我们就可以立即控制方波的频率和占空比。但是,关于这个我会在下个视频中做一个PWM直流电动机速度控制器使用555计时器

我希望你喜欢这个教程,并学到一些新的东西。欢迎在评论区提出任何问题。

一个回应

留下一个回复

您的电子邮件地址不会被公开。

受到推崇的

2019年面向初学者和爱好者的最佳入门级示波器

最适合初学者和爱好者的示波器

受到推崇的

2019年针对初学者的8个最佳Arduino入门工具包

8个最好的arduino初学者工具包

受到推崇的

最佳3D打印机初学者和爱好者- 3D打印

最好的3d打印机初学者和爱好者