淺談555定時器的研究

空軍航空大學基礎部 沈 洋

淺談555定時器的研究

空軍航空大學基礎部 沈 洋

本文介紹了555時基電路的結構和工作原理，555時基電路的使用方法，以及利用555電路外接一些基本元件實現不同的功能。

555電路；結構；不同功能

引言

555定時器是電工電子技術中的一種中型的集成電路。它內部電路簡單、使用穩定、方便,外部連接一些基本元件,能夠實現波形的輸出、時間的延遲等功能, 555電路也經常的應用在實際生活當中,比如報警、檢測、及家用電器電路。

圖1 555電路內部結構圖

圖2 多諧振蕩器

1 內部結構

如圖1所示555電路的內部電路結構可以看到,555電路內部有兩個集成運算放大器(A1、A2)、兩個與非門電路、一個三極管和三個串聯的5千歐姆的分壓電阻。實際上555電路就是由這三個電阻命名的。其中A1為反相電壓比較器,它的參考電壓是2/3VCC;A2為同相電壓比較器,它的參考電壓是1/3VCC。兩個參考電壓均由三個串聯的5千歐姆的分壓電阻計算得到,555電路的功能如表1所示。

2 多諧振蕩器

555電路通過外部接入一些電阻和電容元件就可以實現多諧振蕩電路功能,這個電路的輸出信號沒有穩定的狀態,而是只有兩個暫穩態,它不用外部輸入信號,就可以實現矩形波的輸出,實際上就是利用電路的自激振蕩功能。由于電路輸出的矩形波含有較為豐富的諧波成分,所以這個電路也稱之為多諧振蕩器。多諧振蕩器和集成運算放大器都是常用的矩形波發生器。

表1 555電路功能表

圖2所示電路即是由555電路和外部連接的獨立電阻元件R1、R2、和電容元件C構成的多諧振蕩器。555電路的2和6腳相連都接到電容的一端,電源VCC通過電阻R1、R2向電容C充電,以及電容C通過電阻R2向放電端DIS放電,利用電容的充放電過程實現矩形波的輸出。

3 電路應用

(1)如圖3所示電路是由兩個555電路組合而成的能夠實現救護車警鈴聲音的功能。它是由兩個555電路組成,第一個555電路輸出一個頻率較低的矩形波(由于二極管D的作用,其輸出近似為方波),加給第二個555電路的控制電壓端,從而改變了第二個555電路的參考電壓,使第二個555電路產生的頻率較高的矩形波的頻率時高時低,在揚聲器中發出高低音。

圖3 警鈴電路

(2)將圖3電路簡單改變一下,如圖4所示電路能夠實現延時控制的功能,將第一個555電路的輸出端5管腳通過一個電阻連接到第二個555電路的的復位端10管腳上,當電路開始工作時,第一個555電路輸出端為高電平時,這時第二個555電路開始振蕩;當第一個555電路輸出端為低電平時,第二個555電路就停止振蕩,所以揚聲器就會發出間斷的聲音。我們還可以通過改變第一個555電路外接元件的參數大小,以此使電路輸出信號的頻率發生變化,就可以控制聲音的間隔時間,從而起到延時控制作用。

圖4 延時控制電路

[1]秦曾煌．電工學:下[M]．北京:高等教育出版社,2004．

[2]渠云田．電工電子技術[M]．北京:高等教育出版社,2003．

[3]康華光．電子技術基礎[M]．北京:高等教育出版社,2003．