時基芯片555應用電路
555電路在應用和工作方式上一般可歸納為(wei) 3類。每類工作方式又有很多個(ge) 不同的電路。在實際應用中,除了單一品種的電路外,還可組合出很多不同電路,如:多個(ge) 單穩、多個(ge) 雙穩、單穩和無穩,雙穩和無穩的組合等。這樣一來,電路變的更加複雜。為(wei) 了便於(yu) 我們(men) 分析和識別電路,更好的理解555電路,這裏我們(men) 這裏按555電路的結構特點進行分類和歸納,把555電路分為(wei) 3大類、8種、共18個(ge) 單元電路。每個(ge) 電路除畫出它的標準圖型,指出他們(men) 的結構特點或識別方法外,還給出了計算公式和他們(men) 的用途。方便大家識別、分析555電路。下麵將分別介紹這3類電路。
單穩類電路
單穩工作方式,它可分為(wei) 3種。見圖示。
第1種(圖1)是人工啟動單穩,又因為(wei) 定時電阻定時電容位置不同而分為(wei) 2個(ge) 不同的單元,並分別以1.1.1 和1.1.2為(wei) 代號。他們(men) 的輸入端的形式,也就是電路的結構特點是:“RT-6.2-CT”和“CT-6.2-RT”。
第2種(圖2)是脈衝(chong) 啟動型單穩,也可以分為(wei) 2個(ge) 不同的單元。他們(men) 的輸入特點都是“RT-7.6-CT”,都是從(cong) 2端輸入。1.2.1電路的2端不帶任何元件,具有最簡單的形式;1.2.2電路則帶有一個(ge) RC微分電路。
第3種(圖3)是壓控振蕩器。單穩型壓控振蕩器電路有很多,都比較複雜。為(wei) 簡單起見,我們(men) 隻把它分為(wei) 2個(ge) 不同單元。不帶任何輔助器件的電路為(wei) 1.3.1;使用晶體(ti) 管、運放放大器等輔助器件的電路為(wei) 1.3.2。圖中列出了2個(ge) 常用電路。
雙穩類電路
這裏我們(men) 將對555雙穩電路工作方式進行總結、歸納。555雙穩電路可分成2種。
第一種(見圖1)是觸發電路,有雙端輸入(2.1.1)和單端輸入(2.1.2)2個(ge) 單元。單端比較器(2.1.2)可以是6端固定,2段輸入;也可是2端固定,6端輸入。
第2種(見圖2)是施密特觸發電路,有最簡單形式的(2.2.1)和輸入端電阻調整偏置或在控製端(5)加控製電壓VCT以改變閥值電壓的(2.2.2)共2個(ge) 單元電路。
雙穩電路的輸入端的輸入電壓端一般沒有定時電阻和定時電容。這是雙穩工作方式的結構特點。2.2.2單元電路中的C1隻起耦合作用,R1和R2起直流偏置作用。
無穩類電路
第三類是無穩工作方式。無穩電路就是多諧振蕩電路,是555電路中應用最廣的一類。電路的變化形式也最多。為(wei) 簡單起見,也把它分為(wei) 三種。
第一種(見圖1)是直接反饋型,振蕩電阻是連在輸出端VO的。
第二種(見圖2)是間接反饋型,振蕩電阻是連在電源VCC上的。其中第1個(ge) 單元電路(3.2.1)是應用最廣的。第2個(ge) 單元電路(3.2.2)是方波振蕩電路。第3、4個(ge) 單元電路都是占空比可調的脈衝(chong) 振蕩電路,功能相同而電路結構略有不同,因此分別以3.2.3a 和3.2.3b的代號。
第三種(見圖3)是壓控振蕩器。由於(yu) 電路變化形式很複雜,為(wei) 簡單起見,隻分成最簡單的形式(3.3.1)和帶輔助器件的(3.3.2)兩(liang) 個(ge) 單元。圖中舉(ju) 了兩(liang) 個(ge) 應用實例。
無穩電路的輸入端一般都有兩(liang) 個(ge) 振蕩電阻和一個(ge) 振蕩電容。隻有一個(ge) 振蕩電阻的可以認為(wei) 是特例。例如:3.1.2單元可以認為(wei) 是省略RA的結果。有時會(hui) 遇上7.6.2三端並聯,隻有一個(ge) 電阻RA的無穩電路,這時可把它看成是3.2.1單元電路省掉RB後的變形。
以上歸納了555的3類8種18個(ge) 單元電路,雖然它們(men) 不可能包羅所有555應用電路,古話講:萬(wan) 變不離其中,相信它對我們(men) 理解大多數555電路還是很有幫助的。
各種應用電路
555觸摸定時開關(guan)
集成電路IC1是一片555定時電路,在這裏接成單穩態電路。平時由於(yu) 觸摸片P端無感應電壓,電容C1通過555第7腳放電完畢,第3腳輸出為(wei) 低電平,繼電器KS釋放,電燈不亮。
當需要開燈時,用手觸碰一下金屬片P,人體(ti) 感應的雜波信號電壓由C2加至555的觸發端,使555的輸出由低變成高電平,繼電器KS吸合,電燈點亮。同時,555第7腳內(nei) 部截止,電源便通過R1給C1充電,這就是定時的開始。
當電容C1上電壓上升至電源電壓的2/3時,555第7腳道通使C1放電,使第3腳輸出由高電平變回到低電平,繼電器釋放,電燈熄滅,定時結束。
定時長短由R1、C1決(jue) 定:T1=1.1R1*C1。按圖中所標數值,定時時間約為(wei) 4分鍾。D1可選用1N4148或1N4001。
相片曝光定時器
附圖電路是用555單穩電路製成的相片曝光定時器。用人工啟動式單穩電路。
工作原理: 電源接通後,定時器進入穩態。此時定時電容CT的電壓為(wei) :VCT=VCC=6V。對555這個(ge) 等效觸發器來講,兩(liang) 個(ge) 輸入都是高電平,即VS=0。繼電器KA不吸合,常開點是打開的,曝光照明燈HL不亮。
按一下按鈕開關(guan) SB之後,定時電容CT立即放到電壓為(wei) 零。於(yu) 是此時555電路等效觸發的輸入成為(wei) :R=0、S=0,它的輸出就成高電平:V0=1。繼電器KA吸動,常開接點閉合,曝光照明燈點亮。按鈕開關(guan) 按一下後立即放開,於(yu) 是電源電壓就通過RT向電容CT充電,暫穩態開始。當電容CT上的電壓升到2/3VCC既4伏時,定時時間已到,555等效電路觸發器的輸入為(wei) :R=1、S=1,於(yu) 是輸出又翻轉成低電平:V0=0。繼電器KA釋放,曝光燈HL熄滅。暫穩態結束,有恢複到穩態。
曝光時間計算公式為(wei) :T=1.1RT*CT。本電路提供參數的延時時間約為(wei) 1秒~2分鍾,可由電位器RP調整和設置。
電路中的繼電器必需選用吸合電流不應大於(yu) 30mA的產(chan) 品,並應根據負載(HL)的容量大小選擇繼電器觸點容量。
單電源變雙電源電路
附圖電路中,時基電路555接成無穩態電路,3腳輸出頻率為(wei) 20KHz、占空比為(wei) 1:1的方波。3腳為(wei) 高電平時,C4被充電;低電平時,C3被充電。由於(yu) VD1、VD2的存在,C3、C4在電路中隻充電不放電,充電最大值為(wei) EC,將B端接地,在A、C兩(liang) 端就得到+/-EC的雙電源。本電路輸出電流超過50mA。
簡易催眠器
時基電路555構成一個(ge) 極低頻振蕩器,輸出一個(ge) 個(ge) 短的脈衝(chong) ,使揚聲器發出類似雨滴的聲音(見附圖)。揚聲器采用2英寸、8歐姆小型動圈式。雨滴聲的速度可以通過100K電位器來調節到合適的程度。如果在電源端增加一簡單的定時開關(guan) ,則可以在使用者進入夢鄉(xiang) 後及時切斷電源。
直流電機調速控製電路
這是一個(ge) 占空比可調的脈衝(chong) 振蕩器。電機M是用它的輸出脈衝(chong) 驅動的,脈衝(chong) 占空比越大,電機電驅電流就越小,轉速減慢;脈衝(chong) 占空比越小,電機電驅電流就越大,轉速加快。因此調節電位器RP的數值可以調整電機的速度。如電極電驅電流不大於(yu) 200mA時,可用CB555直接驅動;如電流大於(yu) 200mA,應增加驅動級和功放級。
圖中VD3是續流二極管。在功放管截止期間為(wei) 電驅電流提供通路,既保證電驅電流的連續性,又防止電驅線圈的自感反電動勢損壞功放管。電容C2和電阻R3是補償(chang) 網絡,它可使負載呈電阻性。整個(ge) 電路的脈衝(chong) 頻率選在3~5千赫之間。頻率太低電機會(hui) 抖動,太高時因占空比範圍小使電機調速範圍減小。
用555製作的D類放大器
我們(men) 知道D類放大器具有體(ti) 積小、效率高的特點。這裏介紹一個(ge) 用555電路製作的簡易D類放大器。它是利用555電路構成一個(ge) 可控的多諧振蕩器,音頻信號輸入到控製端得到調寬脈衝(chong) 信號(如圖),基本能滿足一般的聽音要求。
由IC 555和R1、R2、C1等組成100KHz可控多諧振蕩器,占空比為(wei) 50%,控製端5腳輸入音頻信號,3腳便得到脈寬與(yu) 輸入信號幅值成正比的脈衝(chong) 信號,經L、C3接調、濾波後推動揚聲器。
風扇周波調速電路
夏天要來了,電風扇又得派上用場。這裏介紹一個(ge) 電風扇模擬陣風周波調速電路,可以為(wei) 將我們(men) 家裏的老式風扇增加一個(ge) 實用功能,也算是一個(ge) 迎接夏天到來的準備吧。下麵介紹其工作原理。
電路見圖1a。電路中NE555接成占空比可調的方波發生器,調節RW可改變占空比。在NE555的3腳輸出高電平期間,過零通斷型光電耦合器MOC3061初級得到約10mA正向工作電流,使內(nei) 部矽化镓紅外線發射二極管發射紅外光,將過零檢測器中光敏雙向開關(guan) 於(yu) 市電過零時導通,接通電風扇電機電源,風扇運轉送風。在NE555的3腳輸出低電平期間,雙向開關(guan) 關(guan) 斷,風扇停轉。
MOC3061本身具有一定驅動能力,可不加功率驅動元件而直接利用MOC3061的內(nei) 部雙向開關(guan) 來控製電風扇電機的運轉。RW為(wei) 占空比調節電位器,亦即電風扇單位時間內(nei) (本電路數據約為(wei) 20秒)送風時間的調節,改變C2的取值或RW的取值可改變控製周期。
圖1b電路為(wei) MOC3061的典型功率擴展電路,在控製功率較大的電機時,應考慮使用功率擴展電路。製作時,可參考圖示參數選擇器件。由於(yu) 電源采用電容壓降方式,請自製時注意安全,人體(ti) 不能直接觸摸電路板。
電熱毯溫控器
一般電熱毯有高溫、低溫兩(liang) 檔。使用時,撥在高溫檔,入睡後總被熱醒;撥在低溫檔,有時醒來會(hui) 覺得溫度不夠。這裏介紹一種電熱毯溫控器,它可以把電熱毯的溫度控製在一個(ge) 合適的範圍。
工作原理:
電路如圖所示。圖中IC為(wei) NE555時基電路。RP3為(wei) 溫控調節電位器,其滑動臂電位決(jue) 定IC的觸發電位V2和閥電位Vf,且V5=Vf=2Vz。220V交流電壓經C1、R1限流降壓,D1、D2整流、C2濾波,DW穩壓後,獲得9V左右的電壓供IC用。室溫下接通電源,因已調V2Vz,V6≥Vf時,IC翻轉,3腳變為(wei) 低電平,BCR截止,電熱絲(si) 停止發熱,溫度開始逐漸下降,BG1的ICEO隨之逐漸減小,V2、V6降低。當V6元件選擇:
BG1可選用3AX、3AG等PNP型鍺管;BCR用400V以上的小型雙向可控矽,其它元件按圖標選用。
製作要點:
熱敏傳(chuan) 感器BG1可用耐溫的細軟線引出,並將其連同管腳接頭裝入。一電容器鋁殼內(nei) ,注入導熱矽脂,製成溫度探頭。使用時,把該溫度探頭放在適當部位即可。
多用途延遲開關(guan) 電源插座
家用電器、照明燈等電源的開或關(guan) ,常常需要在不同的時間延遲後進行,本電源插座即可滿足這種不同的需要。
工作原理:電路如圖所示,它由降壓、整流、濾波及延時控製電路等部分組成。
按下AN,12V工作電壓加至延遲器上,這時NE555的②腳和⑥ 腳為(wei) 高電平,則NE555的③ 腳輸出為(wei) 低電平,因此繼電器K得電工作,觸點K1-1向上吸合,這時“延關(guan) ”插座得電,而“延開”插座無電。
這時電源通過電容器C3 、電位器RP、電阻器R3至“地”,對C3進行充電,隨著C3上的電壓升高,NE555的②、⑥腳的電壓越來越往下降,當此電壓下降至2/3Vcc 時,NE555的③腳輸出由低電平跳變為(wei) 高電平,這時繼電器將失電而不工作,則其控製觸點恢複原位,則“延關(guan) ”插座失電,而“延開”插座得電。就這樣滿足了不同的需求,LED、LED2作相應的指示。
本電路隻要元器件是好的,裝配無誤,裝好即可正常工作。
延時時間由C3及PR+R3的值決(jue) 定,T≈1.1C3(PR+R3)。RP指有效部分。C3可用數十pF至1000μF的電容器,(PR+R3)的值可取2K~10MΩ。
C1的耐壓值應≥400V,R1的功率應≥2W,AN按鈕開關(guan) 可選用K-18型的,繼電器的型號為(wei) JQX-13F-12V。其它元器件無特殊要求。