前言
555定时器是一种多用送集成电路,只要其外部配接少量阳容元件就可构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器等,使用方便、灵活。因此,在波形变换与产生、测量控制、家用电器等方面都有着广泛的应用。
一、555定时器的电路结构及组成
主要由电阻分压器、电压比较器C1和C2、与非门G1,和G2组成的基本RS触发器、放电管VT和输出缓冲级G3五部分组成。图中TH为电压比较器C,的關值输入端,TR为电压比较器C2的触发输入端,C0为控制端,Rd|为直接置0端,DIS为放电端,OUT为输出端。各部分的作用如下:
1.1电阻分压器
它由3个阻值均为5kn的电阳串联而成,分别为电压比较器C1和C2提供基准电压。其中UR1=2/3Vcc为C1同相输入端的基准电压;UR2=1/3Vcc为C2向输入端的基准电压。如在控制端 CO 加固定电压Uco时,则UR1=UCO,UR2=1/2Uco。cO端不用时,为防止高频干扰,通常在C0端对地接一个0.01uf的电容
1.2电压比较器
C1和C2两个电压比较器由运算放大器组成,同相端和反相端的电压分别用U+和U-表示。当U+>U-
时,电压比较器输出高电平1;当U+<U-时,电压比较器输出低电平0。
1.3基本RS触发器
基本RS触发器由G1,和G2两个与非门组成,它的输入信号分别为C1和C2的输出电压 和Uc1和Uc2
RD|为外部信号直接置0端。当RD|=0时,基本RS触发器置0,这时Q=0,Q|=1,输出u。=0。工作
时,RD|接高电平。
1.4放电管和输出缓冲器
三极管VT是作为开关管来使用的,其工作状态受基本RS触发器输出端的信号控制。当Q|为
低电平O时,VT截止:当Q|为高电平1时,VT导通。G3为输出缓冲器,用以提高55定时器的负载能力和隔离外接负载对定时器工作的影响。
二、555定时器的逻辑功能
设TT和 TR|端的输入电压分别为UTH和UTR|
当UTH>2/3Vcc\、UTR|>1/3Vcc时,电压比较器C1和C2的输出Uc1=0、Uc2=1,基本RS触发器被置0,Q=0、Q|=1,输出U0=0,同VT导通。
当UTH<2/3Vcc\、UTR|<1/3Vcc时,电压比较器C1和C2的输出Uc1=1、Uc2=0,基本RS触发器被置1,Q=1、Q|=0,输出U0=1,同VT截止。
当UTH<2/3Vcc\、UTR|>1/3Vcc时,电压比较器C1和C2的输出Uc1=1、Uc2=1,基本RS触发器保持原状态1,输出U0和VT保持原状态。
综上所述,5G555定时器的功能表为:
三、计时器仿真及分析原理
3.1、multisim 仿真
本实验使用电容选电阻并加入BUZZER(蜂鸣器)
在开启设备时可明显的听到滴滴的响声
3.2设备分析及工作原理
工作原理。555(左)定时器组成输出脉冲宽度为10s的单稳态触发器,555(右)定时器组成振荡频率为1KH2的多谱振荡器。开关S打开时,单稳态触发器输出端0UT输出为低电平,它加在多谐振荡器的置0端,使其停止振荡。当S开关按下又放开时,单稳态触发器的触发输入端TR|输入一个负脉冲,单稳态触发器输出端OUT输出一个宽度为10s的正脉冲,多谐振荡器的置0端及,获得一个宽度为10s的正脉冲,多谐振荡器开始振荡,并输出频率为1KH2的振荡信号,随之扬声器发出1 KH2的音响信号,持续时间为10s。当单稳态触发器输出的正脉冲结束后,多谐振荡器的置0端为低电平,振荡停止,扬声器的音响结束。
(2)改变音调。改变定时电路R,、R,和C,的参数值时,可改变多谐振荡器的振荡频率,从而改变了音调。
(3) 改变音响时间。改变定时电路R.和C,的参数值时,可欧变单稳态触发器输出正脉
冲的宽度,从而改变了多谐振荡器的振荡时间,即改变了音响的持续时间。