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由555定时器组成的单稳态触发器

2022-05-01 08:58分类:电路图 阅读:

 

  555计时器是一种仿真模拟和数据作用结合的中经营规模集成化元器件。一般用双极型(TTL)制作工艺的称之为 555,用 相辅相成氢氧化物(CMOS )制作工艺的称之为 7555,除单计时器外,也有相应的双计时器 556/7556。555 计时器的电源电压范畴宽,可在 4.5V~16V 工作中,7555 可在 3~18V 工作中,輸出工作电压约为 200mA,因此其輸出可与 TTL、CMOS 或是数字集成电路脉冲信号兼容。555计时器低成本,特性靠谱,只需用外接好多个电阻器、电容器,就可以完成多谐震荡器、单稳态触发器原理及哈里斯触发器原理等单脉冲造成与转换电源电路。它也常做为计时器广泛运用于仪表设备、电器产品、电子器件精确测量及自动控制系统等层面。

  555计时器构成单稳态触发器原理

  一、电源电路构造

  

  图1 用555计时器构成单稳态触发器原理

  1.外开启(高开启置0端 TH)置0→

  根据电容器C的蓄电池充电使低开启置1端TR合理→全自动回到稳定1获得负单脉冲

  2,外触发器原理(低开启置1端TR)置1→

  根据电容器C的蓄电池充电使高开启置0端 TH合理→全自动回到稳定0获得正单脉冲。

  UI=TR,V 的集电结根据电阻器R接Vcc,根据电容器C接地装置。R和C为按时元器件。

  二、原理

  1. 平稳情况

  没外开启时,U1为上拉电阻UIH,稳定为0,UC1=0,UO=0。

  插电后,Vcc经电阻器R对电容器C电池充电,当电容器C上的工作电压UC≧2/3Vcc时,Uc1=0,与此同时,UI》2/3Vcc,Uc2=1,Q=O, Q =1,輸出U0=0。三极管V通断,电容器C经V快速排完电,UC≈0,UC1=1,这时候基本上RS触发器的2个输进数据信号都为上拉电阻1,维持0情况不会改变。

  2. 触发器原理进到暂稳定

  当U1由UIH→低于1/3Vcc的低电频时,Uc2=0,这时Uc1=1,基本上RS触发器置1,Q=1,Q =0,輸出UO由低电频跃变到上拉电阻UOH,与此同时三极管V截至,这时候开关电源Vcc经R对C电池充电,电源电路进到暂稳情况。在暂稳定期限内键入工作电压UI返回上拉电阻,使UC2=1

  3. 全自动回到平稳情况

  C电池充电时,当Uc↑(慢慢扩大)到Uc≥2/3Vcc时,Uc1=0,这时Q=0, Q =1,輸出UO由上拉电阻UoH跃到低电频UOL。与此同时,三极管V通断,C经V快速排完电,Uc=0。电源电路回到平稳情况。

  三 主要参数测算

  脉冲宽度tw指暂稳定保持的時间,为电容器C上的工作电压由0V冲到2/3Vcc时需需時间,可以用下式估计

  tw=RCln3≈1.1RC

  由555组成的单稳态触发器原理及工作中波型如下图所显示。

  

  开关电源接入一瞬间,电源电路有一个平稳的全过程,即开关电源经过电阻器R向电容器C电池充电,当 Vc 升高到 2/3Vcc 时,触发器原理校准, Vo 为低电频,充放电BJT T通断,电容器C充放电,电源电路进到平稳情况。若开启键入端增加开启数据信号( V1《1/3Vcc ),触发器原理产生旋转,电源电路进到暂稳定, Vo 輸出上拉电阻,且BJT T截至。自此电容器C电池充电至 Vc=2/3 Vcc 时,电源电路又产生旋转, Vo 为低电频,T通断,电容器C充放电,电源电路修复至平稳情况。假如忽视T的饱合损耗,则 Vc 从零脉冲信号升高到 2/3 Vcc的時间,即是输出电压 Vo的占空比 tw:tw=RCln3≈1.1RC

  这类电源电路造成的脉冲宽度可从好多个微秒到数分钟,精密度可以达到0.1%。

  一般R的赋值在好几百欧母中间,电容器选值为好几百皮法到好几百微法。由图6.28得知,假如在线路的暂稳定延迟时间内,添加新的激发单脉冲,如图所示6.29中的折线所显示,则该单脉冲失灵,电源电路为不能反复开启单稳。

  由555计时器组成的可反复单稳电源电路如下图所显示。

  

  当 Vi 键入负向单脉冲后,电源电路进到暂稳定,与此同时BJT T通断,电容器C充放电。脉冲信号退出后,电容器C电池充电,在 Vc未冲过2/3 Vcc以前,电源电路处在暂稳定。假如在这段时间又添加新的激发单脉冲,BJT T又通断,电容器C在这里充放电,輸出依然保持在暂稳定。仅有在开启单脉冲退出后且在輸出占空比 tw 间隔时间内沒有新的考虑单脉冲,电源电路才回到到平稳情况。这类电源电路可做为失望单脉冲验出电源电路,对设备的转数或身体的心跳开展监控,当设备转速比降至一定程度或身体的心律不齐时就传出报警系统。

  假如在操纵工作电压端(5脚)增加一个转变 工作电压,又555组成的单稳态电源电路可做为脉冲宽度解调器,如图4所显示。

  

  当操控工作电压上升时,电源电路的阈值电压也上升,輸出的脉冲宽度随着提升;而当操控工作电压减少时,电源电路的阈值电压也减少,单稳的輸出占空比则随着减少。因而,若操纵工作电压如图所示b所显示的三角波时,在单稳的输入输出端便获得一串随操控工作电压变动的脉冲宽度调配波。从 Vic 与Vo 波型关联可看得出,该线路可完成工作电压—頻率变换。

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