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555芯片內(nèi)部介紹與實(shí)戰(zhàn)電路設(shè)計(jì)與講解(上)

 東風(fēng)cuo三省 2021-03-22
01

555集成電路開始是作定時(shí)器應(yīng)用的,所以叫做555定時(shí)器或時(shí)基電路。但后來經(jīng)過開發(fā),它除了作定時(shí)延時(shí)控制外,還可用于調(diào)光、調(diào)溫、調(diào)壓、調(diào)速、做成雙電源等多種控制及計(jì)量檢測(cè)。

此外,還可以組成脈沖振蕩、單穩(wěn)、雙穩(wěn)和脈沖調(diào)制電路,用于交流信號(hào)源、電源變換、頻率變換、脈沖調(diào)制等。由于它工作可靠、使用方便、價(jià)格低廉,目前被廣泛用于各種電子產(chǎn)品中,555集成電路內(nèi)部有幾十個(gè)元器件,有分壓器、比較器、基本R-S觸發(fā)器、放電管以及緩沖器等,電路比較復(fù)雜,是模擬電路和數(shù)字電路的混合體。

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 NE555 芯片引腳功能

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多諧振蕩電路

02

多諧振蕩電路波形及講解:

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R9、R13和C13組成了充放電回路。剛上電時(shí),C13無電壓,輸出Uo4為高電平,放電端7PIN截止,電源經(jīng)R9、R13對(duì)C13進(jìn)行充電。當(dāng)C13的電壓Uc13電壓達(dá)到2/3Vcc時(shí),電路翻轉(zhuǎn)Uo4為低電平,7pin導(dǎo)通接地,C13通過R13進(jìn)行放電,放電至Uc13到1/3Vcc以下時(shí),電路再次反轉(zhuǎn),Uo4又變?yōu)榱烁唠娖健H绱酥芏鴱?fù)始形成振蕩,輸出方波。

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1、剛上電時(shí),C2無電壓,輸出3pin Uo為高電平,

第一路:Uo經(jīng)過D2、R2,對(duì)電容C2進(jìn)行充電。

第二路:Uo經(jīng)過C5、D4地回路,對(duì)C5充電,此時(shí)C5就形成負(fù)的電壓。

2、當(dāng)C2的電壓達(dá)到2/3Vcc時(shí),此時(shí)電路翻轉(zhuǎn)Uo為低電平,

第一路:C2通過R3、D1,對(duì)Uo進(jìn)行放電。

第二條回路:VCC、D3、C4、Uo,對(duì)C4進(jìn)行充電。此時(shí)C4就形成了正壓,當(dāng)C2電壓到1/3Vcc以下時(shí),電路再次反轉(zhuǎn),Uo又變?yōu)榱烁唠娖健H绱酥芏鴱?fù)始形成振蕩,Uo輸出方波,C4兩端形成了正壓,C5兩端形成了負(fù)壓。

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上圖所示,RC組成的定時(shí)電路,常態(tài)的時(shí)候?yàn)榉€(wěn)態(tài),Uo2輸出0,LED燈不亮,7腳內(nèi)部的三極管導(dǎo)通,即7pin輸出0,C6開始放電,C6上無電壓。

當(dāng)Ui2輸入一負(fù)觸發(fā)信號(hào)Ui2(≤1/3Vcc),電路翻轉(zhuǎn)為贊穩(wěn)態(tài),Uo2輸出1,LED燈被點(diǎn)亮,7腳內(nèi)部的三極管截至,即7pin輸出為高組態(tài),電源經(jīng)R5對(duì)C6開始充電。

當(dāng)C6上的電壓達(dá)到Uc達(dá)到2/3Vcc時(shí),電路再次翻轉(zhuǎn)到穩(wěn)態(tài),脈寬Tw=1.1RC,見下面波形:

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555定時(shí)器的操作可以通過調(diào)制內(nèi)部閾值和觸發(fā)電壓來修改,即通過施加外部電壓(或電流)來控制。上圖顯示了一個(gè)脈寬電路調(diào)制。連續(xù)輸入脈沖序列觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)電路,并由控制信號(hào)調(diào)制閾值電壓。下圖顯示了輸出脈寬調(diào)制的結(jié)果。同時(shí)為正弦波調(diào)制信號(hào)顯示,任何波形都可以使用。

時(shí)鐘輸入必須有小于或大于1/3 VCC的V OL和V OH水平。調(diào)制輸入能從地到VCC變化。應(yīng)用必須是非線性傳遞函數(shù)的的關(guān)系,調(diào)制輸入和脈沖寬度之間不是線性的,因?yàn)殡娙蓦姾墒腔谝粋€(gè)負(fù)RC指數(shù)曲線。

選擇R 8和C12,使R 8 × C12 = 1/4[時(shí)鐘輸入周期]。R10輸出上拉電阻改進(jìn)了Voh,但TTL不需要R10兼容性。

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上圖所示,RC組成的定時(shí)電路,常態(tài)的時(shí)候?yàn)榉€(wěn)態(tài),Uo3輸出0,5pin控制電壓端和6pin重置鎖定,5pin輸入信號(hào)會(huì)改變U1(反相端設(shè)閾值)和U4(同相端設(shè)閾值)比較器的閾值,即5pin輸入幅值越高U1比較器閾值越高,6pin實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)的電壓幅值也會(huì)越高,C12兩端的電壓也越高,輸出占空比就越大。同理U4同相端閾值1/2Ui3,2pin觸發(fā)點(diǎn)與1/2Ui3,2pin觸發(fā)點(diǎn)電位幅值高于1/2Ui3 U4輸出0,相反輸出1.

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