時(shí)基電路及其應(yīng)用解析PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1 時(shí)基電路及其應(yīng)用解析時(shí)基電路及其應(yīng)用解析 第1頁(yè)/共31頁(yè) 第2頁(yè)/共31頁(yè) 6 1234 578 GDNTRuoRD VCOTHDISCVCC CB555 第3頁(yè)/共31頁(yè) 兩大類(lèi)：兩大類(lèi)： 雙極型：雙極型：555 CMOS：7555 8 7 6 5 4 3 2 1 GND TL TH VCCRd uo 圖圖5-2-1 555定時(shí)器電路框圖定時(shí)器電路框圖圖圖5-2-2 555定時(shí)器符號(hào)圖定時(shí)器符號(hào)圖 555定時(shí)器的工作原理定時(shí)器的工作原理 地 低觸發(fā)端低觸發(fā)端 高觸發(fā)端高觸發(fā)端 放電端放電端 電源端電源端清零端清零端 輸出端輸出端 電壓控制端電壓控制端 1 1 6 6 + + -

2、- - - + + + + + + 2 2 5 5 8 8 GND TL TH CV 3 3 1 1 3 3 1 1 VCC VCC 4 4 Rd 1 1 1 1 3 3 7 7 OUT DIS VCC DIS CV 典型的雙列直插式封裝典型的雙列直插式封裝 第4頁(yè)/共31頁(yè) 1 1 6 6 + + - - - - + + + + + + 2 2 5 5 8 8 GND TL TH CV 4 4 R d 1 1 1 1 3 3 7 7 OUT DIS VCC A1 A2 555定時(shí)器主要由定時(shí)器主要由比較器比較器、觸發(fā)器觸發(fā)器、反相器反相器和由和由三個(gè)三個(gè)5k 電阻電阻組成的組成的分壓器分壓器

3、等部分構(gòu)成，電路如圖所示。等部分構(gòu)成，電路如圖所示。 電阻分壓器電阻分壓器 比較器比較器 觸發(fā)器觸發(fā)器 反相器反相器 圖圖5-2-3 555定時(shí)器電路框圖定時(shí)器電路框圖 CC 3 1 V CC 3 2 V 第5頁(yè)/共31頁(yè) 管腳功能管腳功能 1腳：外接電源負(fù)端腳：外接電源負(fù)端VSS或或 接地，一般情況下接地。接地，一般情況下接地。 8腳：外接電源腳：外接電源VCC，雙，雙 極型時(shí)基電路極型時(shí)基電路VCC的范圍是的范圍是 4.5 16V，CMOS 型時(shí)基電型時(shí)基電 路路VCC的范圍為的范圍為3 18V。一。一 個(gè)比較器的基準(zhǔn)電壓，當(dāng)該個(gè)比較器的基準(zhǔn)電壓，當(dāng)該 端不用時(shí)，應(yīng)將該端串入一端不用時(shí)，應(yīng)

4、將該端串入一 只只0.01F電容接地，以防引入電容接地，以防引入 干擾。干擾。 7腳：放電端。該端與放腳：放電端。該端與放 電管集電極相連，用做定時(shí)電管集電極相連，用做定時(shí) 器時(shí)電容的放電。器時(shí)電容的放電。 第6頁(yè)/共31頁(yè) 表表 1 復(fù)位端4腳高觸發(fā)端6 腳 低觸發(fā)端2腳輸出端3腳放電端7腳 0 xx0導(dǎo)通 12/3UCC1/3UCC0導(dǎo)通 11/3UCC保持原態(tài)保持原態(tài) 1x1/3UCC1截止 第7頁(yè)/共31頁(yè) 555555定時(shí)器構(gòu)成多諧振蕩器定時(shí)器構(gòu)成多諧振蕩器 555定時(shí)器構(gòu)成多諧振蕩器構(gòu)成的多諧振蕩器如圖定時(shí)器構(gòu)成多諧振蕩器構(gòu)成的多諧振蕩器如圖5-2-9所示。它是將兩所示。它是將兩

5、個(gè)觸發(fā)端個(gè)觸發(fā)端2腳和腳和6腳合并在一起，放電端腳合并在一起，放電端7腳接于兩電阻之間。腳接于兩電阻之間。 圖圖5-2-10 多諧振蕩器的波形多諧振蕩器的波形 VCC uo R R CC A B 1 2 3 4 5 6 7 8 5 55 55 5 5 圖圖5-2-9 多諧振蕩器電路圖多諧振蕩器電路圖 uc t uc t uo O O CC 3 2 V CC 3 1 V 第8頁(yè)/共31頁(yè) n振蕩周期：T=t1+t20.7（RA+RB)C+0.7RB C 第9頁(yè)/共31頁(yè) 多諧振蕩器參數(shù)的計(jì)算多諧振蕩器參數(shù)的計(jì)算 t uc t uo O O CC 3 2 V CC 3 1 V tw1 tw2 %1

6、00%100 )2( 44.11 )2(7.0 w11 BA BAw2w1 T t T T D CRRT f CRRttT 輸出波形的振蕩周期可用過(guò)渡過(guò)程公式計(jì)算：輸出波形的振蕩周期可用過(guò)渡過(guò)程公式計(jì)算： tw1 ： uC (0) = VCC /3 V、 uC () =VCC、 1=(RA+ RB)C、 當(dāng)當(dāng)t= tw1時(shí)，時(shí)，uC (tw1) =2 VCC /3代代 入三要素方程。于是可解出入三要素方程。于是可解出 CRRt)0.7( BAw1 tw2 ： uC (0) = 2VCC /3 V、 uC () =0V、 1= RBC、當(dāng)當(dāng)t= tw2時(shí)，時(shí)，uC (tw2) =VCC /3代入

7、公式。于是可解代入公式。于是可解 出出 CRt Bw2 0.7 占空比（占空比（Duration Ratio） 第10頁(yè)/共31頁(yè) 555555定時(shí)器的典型應(yīng)用電路定時(shí)器的典型應(yīng)用電路 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 VCC R CC 1 2 3 4 5 6 7 8 555 5 uo t ui t uc t uo O O O 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路圖單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路圖 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的波形圖單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的波形圖 CC 3 2 V i u 這里要注意這里要注意R的取值不能太小。（為什么？）的取值不能太小。（為什么？） 若若R太小，當(dāng)放電管導(dǎo)通時(shí)，灌入放電管的電流太大，會(huì)損壞放電管。太小，當(dāng)放電管導(dǎo)通時(shí)，灌入放

8、電管的電流太大，會(huì)損壞放電管。 第11頁(yè)/共31頁(yè) 工作原理工作原理 當(dāng)無(wú)觸發(fā)脈沖信號(hào)時(shí)，輸入當(dāng)無(wú)觸發(fā)脈沖信號(hào)時(shí)，輸入 Ui=1,電源接通后，通過(guò)電電源接通后，通過(guò)電 阻阻R向電容向電容C充電，當(dāng)充電，當(dāng)Uc(UTH) 上升到上升到2/3VDD時(shí)，時(shí)，OUT=0， 放電管導(dǎo)通，放電放電管導(dǎo)通，放電 UTH1/3V此時(shí)此時(shí)OUT 態(tài)即是單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的暫穩(wěn)態(tài)即是單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的暫穩(wěn) 態(tài)狀態(tài)。態(tài)狀態(tài)。 當(dāng)當(dāng)UC(UTH)2/3VDD時(shí)，時(shí)， 又有又有UTR1/3VDD,電路又發(fā)生電路又發(fā)生 翻轉(zhuǎn)，翻轉(zhuǎn)，OUT=0放電管導(dǎo)通，放電管導(dǎo)通， 電容放電，電路自動(dòng)返回穩(wěn)電容放電，電路自動(dòng)返回穩(wěn) 定狀態(tài)。定狀態(tài)

9、。 第12頁(yè)/共31頁(yè) VCC1 R C 1 2 3 4 5 6 7 8 5 55 55 5 5 VCC2 555555定時(shí)器構(gòu)成施密特觸發(fā)器定時(shí)器構(gòu)成施密特觸發(fā)器 由于施密特觸發(fā)器無(wú)須放電端，所以利用放電端與輸出端狀態(tài)相一致由于施密特觸發(fā)器無(wú)須放電端，所以利用放電端與輸出端狀態(tài)相一致 的特點(diǎn)，從放電端加一上拉電阻后，可以獲得與的特點(diǎn)，從放電端加一上拉電阻后，可以獲得與3腳相同的輸出。但上腳相同的輸出。但上 拉電阻可以單獨(dú)接另外一組電源，以獲得與拉電阻可以單獨(dú)接另外一組電源，以獲得與3腳輸出不同的邏輯電平。腳輸出不同的邏輯電平。 555定時(shí)器構(gòu)成施密特觸發(fā)器的電路圖如圖所示定時(shí)器構(gòu)成施密特觸發(fā)

10、器的電路圖如圖所示,施密特觸發(fā)器屬于波形施密特觸發(fā)器屬于波形 變換電路，該電路可以將正弦波、三角波、鋸齒波變?yōu)槊}沖信號(hào)。變換電路，該電路可以將正弦波、三角波、鋸齒波變?yōu)槊}沖信號(hào)。 uo2 ui uo1 圖施密特觸發(fā)器電路圖圖施密特觸發(fā)器電路圖 施密特觸發(fā)器的工作原理和多諧振蕩器基本一致，無(wú)原則不同。只不過(guò)多諧振蕩器是靠電容器的充放電去控制電路狀態(tài)的翻轉(zhuǎn)，而施密特觸發(fā)器是靠外加電壓信號(hào)去控制電路狀態(tài)的翻轉(zhuǎn)。所以，在施密特觸發(fā)器中，外加信號(hào)的高電平必須大于施密特觸發(fā)器的工作原理和多諧振蕩器基本一致，無(wú)原則不同。只不過(guò)多諧振蕩器是靠電容器的充放電去控制電路狀態(tài)的翻轉(zhuǎn)，而施密特觸發(fā)器是靠外加電壓信號(hào)去

11、控制電路狀態(tài)的翻轉(zhuǎn)。所以，在施密特觸發(fā)器中，外加信號(hào)的高電平必須大于 ，低電平必須小于，低電平必須小于 ，否則電路不能翻轉(zhuǎn)。，否則電路不能翻轉(zhuǎn)。 CC 3 2 V CC 3 1 V 第13頁(yè)/共31頁(yè) 施密特觸發(fā)器的輸出波形如下：施密特觸發(fā)器的輸出波形如下： ui 0 0 uO t t 2VCC/3 1VCC/3 施密特觸發(fā)器的波形圖施密特觸發(fā)器的波形圖 施密特觸發(fā)器的主要用于對(duì)輸入波形的整形。圖表示的是將三角波整形為方波施密特觸發(fā)器的主要用于對(duì)輸入波形的整形。圖表示的是將三角波整形為方波,其它形狀的輸入波形也可以整形為方波。其它形狀的輸入波形也可以整形為方波。 VCC1 uo1 R C 1

12、2 3 4 5 6 7 8 5 55 55 5 5 ui VCC2 uo2 施密特觸發(fā)器電路圖施密特觸發(fā)器電路圖 第14頁(yè)/共31頁(yè) 光施密特觸發(fā)器光施密特觸發(fā)器 RG為光敏電阻，光強(qiáng)時(shí)為低阻，為光敏電阻，光強(qiáng)時(shí)為低阻，2腳低電平，腳低電平，555置位，置位，J不動(dòng)作；光弱時(shí)呈高阻，不動(dòng)作；光弱時(shí)呈高阻，6腳為高電平，腳為高電平，555復(fù)位，復(fù)位，J吸合。吸合。 RG是什么元件？是什么元件？ 電路是如何工作的？電路是如何工作的？ 第15頁(yè)/共31頁(yè) 簡(jiǎn)易燈光控制電路簡(jiǎn)易燈光控制電路 什么元件？什么元件？ 光敏管：光弱時(shí)，光敏管：光弱時(shí)， C-E間電阻極大；光強(qiáng)時(shí)，電阻很小。間電阻極大；光強(qiáng)時(shí)，電阻很小。 思考：燈思考：燈L什么時(shí)候亮？光強(qiáng)？光弱？什么時(shí)候亮？光強(qiáng)？光弱？ 第16頁(yè)/共31頁(yè) 第17頁(yè)/共31頁(yè) 第18頁(yè)/共31頁(yè) 管的狀態(tài)。管的狀態(tài)。 第19頁(yè)/共31頁(yè) 調(diào)試 ：1.電路是否正常工作電路是否正常工作 2.用示波器觀察用示波器觀察2、3腳的波形腳的波形 tt u2 u3 第20頁(yè)/共31頁(yè) 第21頁(yè)/共31頁(yè)