1、555定時器原理分析

555定時器的功能主要由兩(liang) 個(ge) 比較器決(jue) 定。兩(liang) 個(ge) 比較器的輸出電壓控製RS觸發器和放電管的狀態。在電源與(yu) 地之間加上電壓，當5腳懸空時，則電壓比較器C1的同相輸入端的電壓為(wei) 2VCC/3，C2的反相輸入端的電壓為(wei) VCC/3。若觸發輸入端 TR 的電壓小於(yu) VCC /3，則比較器 C2 的輸出為(wei) 0，可使 RS 觸發器置 1，使輸出端 OUT=1。如果閾值輸入端 TH 的電壓大於(yu) 2VCC/3，同時 TR 端的電壓大於(yu) VCC /3，則 C1 的輸出為(wei) 0，C2 的輸出為(wei) 1，可將 RS 觸發器置 0，使輸出為(wei) 低電平。

555引腳圖

 

 

引腳功能

 

單穩態模式：

在單穩態工作模式下，555定時器作為(wei) 單次觸發脈衝(chong) 發生器工作。當觸發輸入電壓降至VCC的1/3時開始輸出脈衝(chong) 。輸出的脈寬取決(jue) 於(yu) 由定時電阻與(yu) 電容組成的RC網絡的時間常數。當電容電壓升至VCC的2/3時輸出脈衝(chong) 停止。根據實際需要可通過改變RC網絡的時間常數來調節脈寬。

輸出脈寬t，即電容電壓充至VCC的2/3所需要的時間由下式給出：

 

 

雖然一般認為(wei) 當電容電壓充至VCC的2/3時電容通過OC門瞬間放電，但是實際上放電完畢仍需要一段時間，這一段時間被稱為(wei) “弛豫時間”。在實際應用中，觸發源的周期必須要大於(yu) 弛豫時間與(yu) 脈寬之和(實際上在工程應用中是遠大於(yu) )。

雙穩態模式：

雙穩態工作模式下的555芯片類似基本RS觸發器。在這一模式下，觸發引腳(引腳2)和複位引腳(引腳4)通過上拉電阻接至高電平，閾值引腳(引腳6)被直接接地，控製引腳(引腳5)通過小電容(0.01到0.1μF)接地，放電引腳(引腳7)浮空。所以當引腳2輸入高電壓時輸出置位，當引腳4接地時輸出複位。

無穩態模式：

無穩態工作模式下555定時器可輸出連續的特定頻率的方波。電阻R1接在VCC與(yu) 放電引腳(引腳7)之間，另一個(ge) 電阻(R2)接在引腳7與(yu) 觸發引腳(引腳2)之間，引腳2與(yu) 閾值引腳(引腳6)短接。工作時電容通過R1與(yu) R2充電至2/3VCC，然後輸出電壓翻轉，電容通過R2放電至1/3VCC，之後電容重新充電，輸出電壓再次翻轉。

無穩態模式下555定時器輸出波形的頻率由R1、R2與(yu) C決(jue) 定：

 

對於(yu) 雙極型555而言，若使用很小的R1會(hui) 造成OC門在放電時達到飽和，使輸出波形的低電平時間遠大於(yu) 上麵計算的結果。

為(wei) 獲得占空比小於(yu) 50%的矩形波，可以通過給R2並聯一個(ge) 二極管實現。這一二極管在充電時導通，短路R2，使得電源僅(jin) 通過R1為(wei) 電容充電;而在放電時截止以達到減小充電時間降低占空比的效果。

2、555定時器產(chan) 生方波原理電路圖解

555定時器產(chan) 生方波原理(一)：占空比可調的方波發生器

CB555定時器的工作原理可列表說明：

 

空比可調的方波信號發生器電路圖

 

圖 利用CB555定時器設計方波電路原理圖

占空比可調的方波信號發生器分析如圖2所示，電路隻要一加上電壓VDD，振蕩器便起振。剛通電時，由於(yu) C上的電壓不能突變，即2腳電位的起始電平為(wei) 低電位，使555置位，3腳呈高電平。C通過AR、D1對其充電，充電時間CRtA7.0充。壓充到閾值電平2/3VDD時，555複位，3腳轉呈低電平，此時C通過Dl、RB、555內(nei) 部的放電管放電，放電時間CRtB7.0放。則振蕩周期為(wei) 放充ttT。

 

 

555定時器產(chan) 生方波原理(二)：555定時器的方波發生器

這是一個(ge) 無線電信號線路和電視的最有用的方波發生器項目。方波是最適合用於(yu) 測試信號的中頻(IF)地帶，將通過中頻變壓器沒有任何衰減，不管是什麽(me) 電路的調諧頻率。555TImer是配置非穩態運行，這意味著它將觸發本身作為(wei) 一個(ge) 多諧振蕩器自由運行。計時元件電阻R1，R2和電容器(C1-6)在此圖中顯示的值，產(chan) 生的六個(ge) 頻率1Hz的，10HZ，100HZ，1KHZ，如果你想產(chan) 生一個(ge) 可變頻率10kHz到100kHz您可以用一個(ge) 100K的迷你係列10K電阻微調電位連接，68K電阻。這方波振蕩器的電子項目，可提供5至18伏直流輸出電壓從(cong) 電源供電，但通常建議使用9伏直流電源。

 

555定時器產(chan) 生方波原理(三)：秒信號的發生電路

秒信號發生電路由集成電路555定時器與(yu) RC組成的多諧振蕩器構成。需要的芯片有集成電路555定時器，還有電阻和電容。下圖為(wei) 其電路圖：

 

振蕩電路是數字鍾的核心部分，它的頻率和穩定性直接關(guan) 係到表的精度。因此選擇555定時器構成的多諧振蕩器，其中電容C1為(wei) 47微法，C2為(wei) 0.01微法，兩(liang) 個(ge) 電阻R1=R2=10K歐姆。此時在電路的輸出端就得到了一個(ge) 周期性的矩形波，其振蕩頻率為(wei) ：

f=1.43/[(R1+2R2)C]

由公式代入R1，R2和C的值得，f=1Hz。即其輸出頻率為(wei) 1Hz的矩形波信號

555定時器產(chan) 生方波原理(四)：555定時器實現波形發生器

555定時器的功能主要由兩(liang) 個(ge) 比較器決(jue) 定。兩(liang) 個(ge) 比較器的輸出電壓控製RS觸發器和放電管的狀態。在電源與(yu) 地之間加上電壓，當5腳懸空時，則電壓比較器C1的同相輸入端的電壓為(wei) 2VCC/3，C2的反相輸入端的電壓為(wei) VCC/3。若觸發輸入端TR的電壓小於(yu) VCC/3，則比較器C2的輸出為(wei) 0，可使RS觸發器置1，使輸出端OUT=1。如果閾值輸入端TH的電壓大於(yu) 2VCC/3，同時TR端的電壓大於(yu) VCC/3，則C1的輸出為(wei) 0，C2的輸出為(wei) 1，可將RS觸發器置0，使輸出為(wei) 低電平。

多諧振蕩器原理圖

 

THR和TRI分別為(wei) 基準電壓為(wei) 2VCC/3和VCC/3的兩(liang) 個(ge) 比較器，當初始電容C1兩(liang) 端的電壓值小於(yu) VCC/3時，輸出端輸出高電平，則在輸出端和C1之間產(chan) 生電位差，於(yu) 是通過二極管D1給電容充電，在C1兩(liang) 端電壓小於(yu) 2VCC/3時輸出端一直輸出高電平;當電容兩(liang) 端電壓由充電上升到2VCC/3時，555定時器輸出端輸出低電平，此時電容C1兩(liang) 端的電壓高於(yu) 輸出端，於(yu) 是電容放電，直到電容兩(liang) 端電壓降到VCC/3，輸出端電壓變為(wei) 高點平。於(yu) 是產(chan) 生穩定的方波。其中占空比和方波的頻率由兩(liang) 個(ge) 電位器來調節。充電的時間由電流的大小決(jue) 定，即有充放電的電路中的電阻大小所決(jue) 定，故可通過調節充電和放電電路中的電阻的大小來調節方波的占空比和頻率。

積分電路

選擇了通過運算放大器構成的反相積分器。如圖

 

通過積分電路可將方波濾成三角波。

RC低通濾波

 

通過對電容C4的充電和放電，可將規則三角波濾成規則的正弦波。