浅谈555定时器的研究

2015-11-07空军航空大学基础部

电子世界 2015年14期

关键词：高等教育出版社延时矩形

空军航空大学基础部沈洋

浅谈555定时器的研究

空军航空大学基础部沈洋

本文介绍了555时基电路的结构和工作原理，555时基电路的使用方法，以及利用555电路外接一些基本元件实现不同的功能。

555电路；结构；不同功能

引言

555定时器是电工电子技术中的一种中型的集成电路。它内部电路简单、使用稳定、方便,外部连接一些基本元件,能够实现波形的输出、时间的延迟等功能, 555电路也经常的应用在实际生活当中,比如报警、检测、及家用电器电路。

图1 555电路内部结构图

图2 多谐振荡器

1 内部结构

如图1所示555电路的内部电路结构可以看到,555电路内部有两个集成运算放大器(A1、A2)、两个与非门电路、一个三极管和三个串联的5千欧姆的分压电阻。实际上555电路就是由这三个电阻命名的。其中A1为反相电压比较器,它的参考电压是2/3VCC;A2为同相电压比较器,它的参考电压是1/3VCC。两个参考电压均由三个串联的5千欧姆的分压电阻计算得到,555电路的功能如表1所示。

2 多谐振荡器

555电路通过外部接入一些电阻和电容元件就可以实现多谐振荡电路功能,这个电路的输出信号没有稳定的状态,而是只有两个暂稳态,它不用外部输入信号,就可以实现矩形波的输出,实际上就是利用电路的自激振荡功能。由于电路输出的矩形波含有较为丰富的谐波成分,所以这个电路也称之为多谐振荡器。多谐振荡器和集成运算放大器都是常用的矩形波发生器。

表1 555电路功能表

图2所示电路即是由555电路和外部连接的独立电阻元件R1、R2、和电容元件C构成的多谐振荡器。555电路的2和6脚相连都接到电容的一端,电源VCC通过电阻R1、R2向电容C充电,以及电容C通过电阻R2向放电端DIS放电,利用电容的充放电过程实现矩形波的输出。

3 电路应用

(1)如图3所示电路是由两个555电路组合而成的能够实现救护车警铃声音的功能。它是由两个555电路组成,第一个555电路输出一个频率较低的矩形波(由于二极管D的作用,其输出近似为方波),加给第二个555电路的控制电压端,从而改变了第二个555电路的参考电压,使第二个555电路产生的频率较高的矩形波的频率时高时低,在扬声器中发出高低音。

图3 警铃电路

(2)将图3电路简单改变一下,如图4所示电路能够实现延时控制的功能,将第一个555电路的输出端5管脚通过一个电阻连接到第二个555电路的的复位端10管脚上,当电路开始工作时,第一个555电路输出端为高电平时,这时第二个555电路开始振荡;当第一个555电路输出端为低电平时,第二个555电路就停止振荡,所以扬声器就会发出间断的声音。我们还可以通过改变第一个555电路外接元件的参数大小,以此使电路输出信号的频率发生变化,就可以控制声音的间隔时间,从而起到延时控制作用。