555时基电路及其运用

2017-10-27 09:22分类：电子元器件阅读：

　 555时基电路是一种将仿照功用与逻辑功用夸姣联络在同一硅片上的组合集成电路。它方案新颖，构思奇巧，用处广泛，备受电子专业方案人员和电子喜爱者的喜爱，咱们将其戏称为无量的小IC。1972年，美国西格尼蒂克斯公司(Signetics)研宣告Tmer NE555双极型时基电路，方案本意是用来替代体积大,守时精度差的热推延继电器等机械式推延器。但该器材投进商场后，咱们发现这种电路的运用远远超出原方案的运用方案，用处之广简直广泛电子运用的各个范畴，需求量极大。美国各大公司相继拷贝这种电路 1974年西格尼蒂克斯公司又在同一基片大将两个双极型555单元集成在一起，取名为NF556。1978年美国英特锡尔公司(Intelsil)研发成功CMOS型时基电路ICM555 1CM556,后来又推出将四个时基电路集成在一个芯片上的四时基电路558 由于选用CMOS型技能和高度集成，使时基电路的运用从民用拓宽到火箭、导弹,卫星,航天等高科技范畴。在这时期，日本、西欧等各大公司和厂家也竞相拷贝、出产。虽然国际各多半导体或器材公司、厂家都在出产各自类型的555／556时基电路，但其内部电路迥然纷歧样，且都具有一样的引出功用端。

555时基电路引脚图

等效功用电路
鉴于各种双极型的555集成块的内部电路迥然纷歧样，下面咱们以CA555为例剖析其内部电路和原理。从CA555时基电路的内部等效电路图中可看到，VTl-VT4、VT5、VT7构成上比照器Al，VT7的基极电位接在由三个5kΩ电阻构成的分压器的上端，电压为⅔VDD；VT9-VT13构成下比照器A2，VTl3的基极接分压器的下端，参看电位为⅓VDD。在电路方案时，恳求构成分压器的三个5kΩ电阻的阻值严峻持平，以便给出比照精确的两个参看电位⅓VDD和⅔VDD。VTl4-VTl7与一个4.7kΩ的正反响电阻组构成一个双稳态触发电路。VTl8-VT21构成一个推挽式功率输出级，能输出约200mA的电流。VT8为复位拓宽级，VT6是一个能接受50mA以上电流的放电晶体三极管。双稳态触发电路的作业状况由比照器A1、A2的输出挑选。
555时基电路的作业进程如下：当2脚，即比照器A2的反相输入端加进电位低于⅓VDD的触发信号时，则VT9、VTll导通，给双稳态触发器中的VTl4供应一偏流，使VTl4饱满导通，它的饱满压降Vces箝制VTl5的基极处于低电平，使VTl5截止，VTl7饱满，然后使VTl8截止，VTl9导通，VT20彻底饱满导通，VT21截止。因而，输出端3脚输出高电平。此刻，不论6端(阈值电压)为何种电平，由于双稳态触发器(VTl4-VTl7)中的4．7kΩ电阻的正反响效果(VTl5的基极电流是经过该电阻供应的)，3脚输出高电平状况一向坚持到6脚呈现高于⅓VDD的电平接连。当触发信号不见后，即比照器A2反相输入端2脚的电位高于⅓VDD，则VT9、VTll截止，VTl4因无偏流而截止，此刻若6脚无触发输入，则VTl7的Vces饱满压降经过4.7kΩ电阻坚持VTl3截止，使VTl7饱满稳态不变，故输出端3脚仍坚持高电平。一起，VTl8的截止使VT6也截止。当触发信号加到6脚时，且电位高于⅔VDD时，则VTl、VT2、VT3皆导通。此刻，若2脚无外加触发信号使VT9、VTl4截止，则VT3的集电极电流供应VTl5偏流，使该级饱满导通，致使VTl7截止，进而VTl8导通，VTl9、VT2。都截止，VT21饱满导通，故3脚输出低电平。当6脚的触发信号不见后，即该脚电位降至低于⅔VDD时，则VTl、VT2、VT3皆截止，使VTl5得不到偏流。此刻，若2脚仍无触发信号，则VTl5经过4.7kΩ电阻得到偏流，使VTl5坚持饱满导通，VTl7截止的稳态，使3脚输出端坚持在低电平状况。一起，VTl8的导通，使放电级VT6饱满导通。经过上面两种状况的剖析，能够发现：只需2脚的电位低于⅓VDD，即有触发信号参加时，必使输出端3脚为高电平；而当6脚的电位高于⅔VDD时，即有触发信号加进时，且一起2脚的电位高于⅓VDD时，才调使输出端3脚有低电平输出。4脚为复位端。当在该脚加有触发信号，即其电位低于导通的饱满压降0.3V时，VT8导通，其发射极电位低于lV，因有D3接入，VTl7为截止状况，VTl8、VT21饱满导通，输出端3脚为低电平。此刻，不论2脚、6脚为何电位，均不能改动这种状况。因VT8的发射极经过D3及VTl7的发射极到地，故VT8的发射极电位任何状况下不会比1.4V电压高。因而，当复位端4脚电位高于1.4V时，VT8处于反偏状况而不起效果，也即是说，此刻输出端3脚的电平只取决于2脚、6脚的电位。
依据上面的剖析，CA555时基电路的内部等效电路可简化为如图所示的等效功用电路。显着，555电路(或许专556电路)内含两个比照器A1和A2、一个触发器、一个驱动器和一个放电晶体管。两个比照器别离被电阻R1、R2和R3构成的分压器设定的⅔VDD和⅓VDD。参看电压所绑缚。为进一步了解其电路功用，并活络运用555集成块，下面扼要阐明其效果机理。从图1—5可见，三个5kΩ电阻构成的分压器，使内部的两个比照器构成一个电平触发器，上触发电平为⅔VDD，下触发电平为⅓VDD。在5脚操控端外接一个参看电源Vc，能够改动上、下触发电平值。比照器Al的输出同或非门l的输入端相接，比照器A2的输出端接到或非门2的输入端。由于由两个或非门构成的RS触发器有必要用负极极性信号触发，因而，加到比照器Al同相端6脚的触发信号，只需当电位高于反相端5脚的电位时，R—S触发器才翻转；而加到比照器A2反相端2脚的触发信号，只需当电位低于A2同相端的电位⅓VDD时，R—S触发器才翻转。
经过上面对等效功用电路和CA555时基电路的内部等效电路的剖析，可得出555各功用端的真值表。
引脚 2 6 4 3 7
电平 ≤⅓ VDD * 1.4V 高电平悬空状况
电平 <⅓ VDD ≥⅔ VDD 1.4V 低电平低电平
电平 <⅓ VDD >⅔ VDD 1.4V 坚持电平坚持
电平 * * 0.3V 低电平低电平
由表可看出，S、R、MR的输入纷歧定是逻辑电平，可所以仿照电平，因而，该集成电路兼有仿照和数字电路的特征。
“叮咚”门铃的制作：

完毕电电扇"阵风"功用电路
大大都旧式电电扇没有"阵风"功用，在睡觉时运用很不便利当利当当利当当当当利当当利当当利当利当当，分外是白叟和小孩。运用NE555时基电路拼装电电扇"阵风"电炉，如图1a所示。电路中NE555接成占空比可调的方波发作器，调度RW可改动占空比。在NE555第③脚输出高电往常期，过零通断型光电耦合器MOC3061的初级，得到约十mA正向作业电流。其内部红外线发射二极管发射红外光，使过零查看其间的光敏双向开关，在市电过零时导通。接通电电扇电机电源，电扇作业送风。在NE555第③脚输出低电往常期，光敏双向开关关断，电扇停转。
MOC3061自身具有一定驱动才调，可不加功率驱动元件而直接运用MOC3061的内部双向开关来操控电电扇电机的作业。RW为占空比调度电位器，可调度电电扇单位时刻内的送风时刻。本电路方案约为20秒，改动C2的取值或RW的取值可改动操控周期的长短。
图b1所示电路为MOC3061的典型功率拓宽电路。在操控功率较大的电机时，应思考运喫苦率拓宽电路。制作时，可参看图示参数挑选器材。由于该电源选用电容降压办法，请克己时留神安全，人体不能直接触摸电路板。

单电源变双电源电路
在修补电器时，有时需求双电源，可依照图2所示电路拼装。时基电路NE555接成无稳态电路，第③脚输出频率为20kHz、占空比为1：1的方波。当第③脚为高电往常，C4充电。低电往常，C3充电。由于二极管VD1、VD2的存在，C3、C4在电路中只能充电，不能放电，故充电最大值为EC。将B端接地，在A、C两头就得到正负EC的双电源。本电路输出电流不跨过50mA。

简练"催眠器"
简练催眠器电路如图3所示。运用时基电路NE555构成一个极低频振动器，第③脚输出一个个短的脉冲，使扬声器宣告相似雨滴的动态。扬声器选用袖珍录入机用的8Ω小型喇叭。雨滴声的速度能够经过十0kΩ电位器来调度到适宜的程度。假定在电源端添加一个简略的守时开关，机械式的或电子式的开关均可，则可在运用着进入梦乡后及时堵截电源。