集成定时器学习教案.pptx

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1、集成(j chn)定时器第一页，共40页。2 555时基电路大量应用于电子控制、电子检测、仪器仪表、家用电器、音响报警、电子玩具等诸多方面。 还可用作振荡器、脉冲(michng)发生器、延时发生器、定时器、方波发生器、单稳态触发振荡器、双稳态多谐振荡器、自由多谐振荡器、锯齿波发生器、脉宽调制器、脉位调制器等等。555时基电路的特点(tdin)和封装第1页/共39页第二页，共40页。3555时基电路之所以得到这样广泛的应用，在于它具有如下几个特点：555在电路结构上是由模拟电路和数字电路组合而成，它将模拟功能与逻辑功能兼容为一体，能够产生精确的时间延迟和振荡。它拓宽(tu kun)了模拟集成的应

2、用范围。该电路采用单电源。双极型555的电压范围为4.5V15V；而CMOS型的电源适应范围更宽，为2V18V。这样，它就可以和模拟运算放大器和TTL或CMOS数字电路共用一个电源。第2页/共39页第三页，共40页。4 555可独立构成一个(y )定时电路，且定时精度高，所以常被称为555定时器。 555的最大输出电流可达200mA（双极型）, 带负载能力强。可直接驱动小电机、喇叭、继电器等负载。二、 555时基电路的封装和命名(mng mng) （1）命名规则： 所有双极型产品(chnpn)型号最后的3位数码都是555； 所有CMOS产品(chnpn)型号最后的4位数码都是7555； 所有双

3、极型双定时器产品(chnpn)最后的3位数码都是556； 所有CMOS双定时器产品(chnpn)最后的4位数码都是7556； 双极型和CMOS型555定时器的功能和外部引脚的排列完全相同。第3页/共39页第四页，共40页。5（2）常见(chn jin)封装形式图6.2.1 555和556时基电路的封装示意图第4页/共39页第五页，共40页。6 一、双极型555时基电路的结构(jigu)、功能与工作原理 （1）美国无线电公司生产的CA555时基电路 下图是美国无线电公司生产的CA555时基电路的内部等效电路图。第5页/共39页第六页，共40页。7图6.2.2 CA555时基电路的内部(nib)等

4、效电路图TRTH双稳态触发器推挽(tu wn)式功率输出IO=200mAImax50mA2/3VCC1/3VCC第6页/共39页第七页，共40页。8 555电路可简化为下图6.2.3所示的等效功能电路。显然555电路内含两个(lin )比较器A1和A2、一个触发器、一个驱动器和一个放电晶体管。图6.2.3 CA555时基电路的等效(dn xio)功能电路图Q2/3VCC1/3VCC置位复位(f wi)触发器第7页/共39页第八页，共40页。9表1 CA555引出(yn ch)端真值表SMR引脚引脚2( ) 6(R)4( )3(V0)7(Q)功能电平电平*0.3V低电平低电平低电平低电平强制复位

5、电平电平1/3Vcc*1.4V高电平高电平悬空状态悬空状态置位电平电平1/3Vcc2/3Vcc1.4V保持电平保持电平保持保持保持电平电平1/3Vcc2/3Vcc1.4V低电平低电平低电平低电平复位 由表6.2.1可看出， 、R、 的输入不一定是逻辑电平，可以是模拟电平，因此，该集成电路兼有模拟和数字电路的特色。SMR第8页/共39页第九页，共40页。10（2）国产(guchn)双极型定时器CB555时基电路图6.2.4 CB555时基电路的等效(dn xio)功能电路图复位(f wi)触发置位触发强制复位控制电压放电端输出端置位复位触发器第9页/共39页第十页，共40页。11表6.2.2 C

6、B555引出(yn ch)端真值表输 入输 出VI1VI2VOTD状态0 xx低导通12/3VCC1/3VCC低导通11/3VCC不变不变1 2/3VCC2/3VCC1/3VCC高截止DR第10页/共39页第十一页，共40页。12CMOS型555时基电路在大多数应用场合，都可以直接代换标准的双极型的555。它与所有CMOS型电路一样，具有输入阻抗高、功耗极小( j xio)、电源适应范围宽等一系列优点，特别适用于低功耗、长延时等场合。但它的输出驱动能力较低（最大负载电流4mA），不能直接驱动要求较大的电流的电感性负载。第11页/共39页第十二页，共40页。13双极型双极型555555和和CMO

7、SCMOS型型555555的性能比较的性能比较双极型双极型555555和和CMOSCMOS型型555555的共同点：的共同点：二者的功能大体相同，外形和管脚排二者的功能大体相同，外形和管脚排列列一致，在大多数应用场合可直接替换。一致，在大多数应用场合可直接替换。均使用单一电源，适应电压均使用单一电源，适应电压(diny)(diny)范围大，可范围大，可与与TTLTTL、HTLHTL、CMOSCMOS型数字逻辑电路等共型数字逻辑电路等共用电用电源。源。 555555的输出为全电源电平，可与的输出为全电源电平，可与TTLTTL、HTLHTL、CMOSCMOS型等电路直接接口。型等电路直接接口。第1

8、2页/共39页第十三页，共40页。14电源电压变化对振荡频率和定时精度的 影响小。对定时精度的影响仅0.05/V，且温度稳定性好，温度漂移不高于50ppm/oC。双极型555与CMOS型555的差异：CMOS型555的功耗仅为双极型的几十分 之一，静态电流仅为300A左右，为微功耗电路.CMOS型555的电源电压可低至23V； 各输入功能端电流均为pA(微微安)量级。 CMOS型555的输出脉冲(michng)的上升沿和下降 沿比双极型的要陡，转换时间短。第13页/共39页第十四页，共40页。15CMOS型555在传输过渡时间里产生的尖 峰电流小，仅为23mA；而双极型555的尖峰电 流高达3

9、00400mA。CMOS型555的输人阻抗比双极型的要高 出几个数量级，高达1010。CMOS型555的驱动能力差，输出(shch)电流仅 为13mA，而双极型的输出(shch)驱动电流可达200mA. 一般说来，在要求定时长、功耗小、负载轻的场合宜选用CMOS型555；而在负载重、要求驱动电流大、电压高的场合，宜选用双极型的555。第14页/共39页第十五页，共40页。16一、用一、用555555定时器接成的单稳态触发器定时器接成的单稳态触发器第15页/共39页第十六页，共40页。17wln31.1tRCRC第16页/共39页第十七页，共40页。18第17页/共39页第十八页，共40页。19

10、第18页/共39页第十九页，共40页。20第19页/共39页第二十页，共40页。21第20页/共39页第二十一页，共40页。22CCU32CCU31第21页/共39页第二十二页，共40页。23CCU32CCU312ln)(211CRRtpCRR)(7 . 021 2ln22CRtpCR27 . 0 CRRttT)2(7 . 021p2p1CRRTf)2(43. 1121 212112RRRRTtDp 第22页/共39页第二十三页，共40页。24211RRRD 第23页/共39页第二十四页，共40页。25第24页/共39页第二十五页，共40页。26第25页/共39页第二十六页，共40页。27三、

11、用三、用555555定时器接成的施密特触发器定时器接成的施密特触发器第26页/共39页第二十七页，共40页。28CCV31CCV32第27页/共39页第二十八页，共40页。29CCV31CCV32CC31VCC31VIvOovCC32V第28页/共39页第二十九页，共40页。30第29页/共39页第三十页，共40页。31第30页/共39页第三十一页，共40页。32五、555定时器应用(yngyng)举例第31页/共39页第三十二页，共40页。331救护车铃声横拟电路(dinl)图中，IC1555组成频率为1Hz的振荡电路，IC2555组成高频振荡器，其振荡频率被频率为1Hz的振荡器调制，即当I

12、C1的脚输出(shch)高电平时，IC2振荡器的振荡频率低；当IC1的脚输出(shch)低电平时，IC2振荡器的振荡频率高，这样就导致扬声器中发出“滴-嘟、滴-嘟”的声响。第32页/共39页第三十三页，共40页。342高压产生(chnshng)电路 图中，IC555时基电路与电阻R1、R2和电容C1、C2组成无稳态振荡电路，当电源接通后，电路产生高频振荡，直接推动功率放大管BG，经放大后的振荡电流由升压变压器B的升压，再经高压硅堆整流，即可得到35kV的直流高压，可用于负离子发生器及静电吸尘等方面。BG的25，BVCEO50V。B可选用229305cm（912英寸）电视机行输出变压器，高压包不

13、动，低压包用05mm左右(zuyu)的高强度添包线，绕2530圈，也可直接使用摩托车上的点火线圈。D为15kV的高压硅堆。第33页/共39页第三十四页，共40页。353、玩具(wnj)电子琴电路 IC555组成自激多谐振荡器，在脚与电源之间加入一组音调电阻R1R15，即是一架玩具电子琴。未按琴键K1K5时，时基电路555不振荡，扬声器不发声；按下某一琴键时，扬声器依555的振荡频率，发出相应的声响。电阻R1R15的选择调整方法，是用一只60100k的电位器，先接入电路，从高音（或低音）开始，转动电位器，使扬声器发出一个起始的标准音阶，测出电位器的阻值，并换上相同(xin tn)阻值的固定电阻，

14、这样即可确定各音阶所需的电阻阻值。第34页/共39页第三十五页，共40页。364、大功率循环(xnhun)彩灯控制电路 当时基电路IC1的脚输出高电平时，双向可控硅SCR1被触发导通，由它控制的一路灯泡点亮；与此同时，IC1脚输出的高电平经二极管D1、电阻R3对电容C3充电，当C3上的充电电压达到23电源电压时，IC2的、脚因处高电位而复位，则IC2的脚转为低电平，双向可控硅SCR2因失去触发电压而关断，它所控制的一路灯泡熄灭；与此同时，因IC2的脚输出低电平，则IC3置位，脚输出高电平，使可控硅SCR3触发导通，它所控制的一路灯泡点亮，而IC3又控制IC1复位，使SCR1控制的灯泡熄灭，从而

15、进行(jnxng)周而复始地循环，实现了彩灯变换。 第35页/共39页第三十六页，共40页。375、单电源(dinyun)变双电源(dinyun)电路 时基电路555接成无稳态电路，3脚输出(shch)频率为20KHz、占空比为1：1的方波。3脚为高电平 时，C4被充电；低电平时，C3被充电。由于VD1、VD2的存在，C3、C4在电路中只充电不放电，充电最大值为EC，将B端接地，在A、C两端就得 到+/-EC的双电源。本电路输出(shch)电流超过50mA。 第36页/共39页第三十七页，共40页。386、直流电机控速电路(dinl)这是一个占空比可调的脉冲振荡器。电机M是用它的输出脉冲驱动的

16、，脉冲占空比越大，电机电驱电流(dinli)就越小，转速减慢；脉冲占空比越小，电机电驱电流(dinli)就越大， 转速加快。因此调节电位器RP的数值可以调整电机的速度。如电极电驱电流(dinli)不大于200mA时，可用CB555直接驱动；如电流(dinli)大于200mA，应增加驱动 级和功放级。 图中VD3是续流二极管。在功放管截止期间为电驱电流提供通路，既保证电驱电流的连续性，又防止电驱线圈的自感反电动势损坏功放管。电容C2和电阻R3是 补偿网络，它可使负载(fzi)呈电阻性。整个电路的脉冲频率选在35千赫之间。频率太低电机会抖动，太高时因占空比范围小使电机调速范围减小。 第37页/共39页第三十八页，共40页。39用555制作(zhzu)的D类放大器 由IC 555和R1、R2、C1等组成(z chn)100KHz可控多谐振荡器，占空比为50%，控制端5脚输入音频信号，3脚便得到脉宽与输入信号幅值成正比的脉冲信号， 经L、C3接调、滤波后推动扬声器。 第38页/共39页第三十九页，共40页。40感谢您的观看(gunkn)！第39页/共39页第四十页，共40页。