广东海洋大学：《数字电子技术》课程教学资源（PPT课件）9.5 555定时器

9.5 555定时器 9.5.1 555定时器的电路结构工作原理 1、电路结构 注意：数字1~8是集成电路外部引脚的编号。 R四一 VIC R 电阻分压器1@ 输出缓冲反相器 1门5k2 (3) & Fr' (2) 5 kO 电压比较器 7) (1) 与非门SR锁存器 集电极开路输出三极管

9.5 555定时器 电阻分压器 电压比较器 与非门SR锁存器 输出缓冲反相器 集电极开路输出三极管 TD vo vIC vI1 vI2 vo ’ C1C2 + - -+ (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) R’ S’ & 5 k 5 k 5 k & & 1 VCC (8) R’ D G 1、电路结构 9.5.1 555定时器的电路结构工作原理 注意：数字1~8是集成电路外部引脚的编号

R'p 5k2 VIc 2、工作原理 6k2 012 5k2 输 入 输出 阈值端(y) 复位 触发端(mRp 输由 放电 (ve) 管工 X × 0 0 导通 1 3 1 截止 >-Vc 3 1 0 导通 1 不变 不变

2、工作原理 VCC 5kΩ vIC vI1 ＋ － C1 5kΩ vI2 ＋ －C2 v 5kΩ O TD S’ R’ R’ D & & & 1 G vO Q 不变 不变 0 导通 1 截止 × × 0 0 导通 1 CC 3 1  V CC 3 2  V CC 1 3 1 CC  V 3 2  V 3 CC 1 1 CC  V 3 2  V 放电 管TD 输出 (vO) 复位 (R’ D) 触发端(vI2 阈值端(v ) I1) 输 入 输 出

3、555定时器功能表 (5脚不用时) 输 入 输出 阈值端() 触发端(y) 复位(R'D) 输出(y) 放电管TD X X 0 0 导通 > 3 1 0 导通 > 1 不变 不变 5脚不用时，可通过0.01uF电容接地（去干扰） 思考：当5脚外接一个电源电压时，功能表如何改变？ 555定时器采用双极型半导体集成电路工艺制作，可以在 5~16V的电源电压下工作，而且可以提供高达200mA的负载 电流。用CMOS工艺制作的7555定时器在功能和用法上和 555定时器相同，但负载能力较差，最大负载电流仅约4mA

3、555定时器功能表 1 不变 不变 1 0 导通 1 1 截止 × × 0 0 导通 阈值端 (vI1) 触发端(vI2) 复位(R’ D) 输出(vo) 放电管TD 输 入 输 出 CC 3 1  V CC 3 1  V CC 3 1  V CC 3 2  V CC 3 2  V CC 3 2  V （5脚不用时） 思考：当5脚外接一个电源电压时，功能表如何改变？ 5脚不用时，可通过0.01uF电容接地（去干扰） 555定时器采用双极型半导体集成电路工艺制作，可以在 5~16V的电源电压下工作，而且可以提供高达200mA的负载 电流。用CMOS工艺制作的7555定时器在功能和用法上和 555定时器相同，但负载能力较差，最大负载电流仅约4mA

9.5.2用555定时器接成施密特触发电路 1、电路结构： 将2、6脚相连作为输入端 0

9.5.2 用555定时器接成施密特触发电路 VCC 5kΩ vIC vI1 ＋ － C1 5kΩ vI2 ＋ －C2 v 5kΩ O TD S’ R’ RD & & & 1 G (3 ) v O vI 1、电路结构： 将2、6脚相连作为输入端

2、工作原理 y⑥ 2/3Vcc 2/3Vcc 1/3Vcc ② S 1/3Vcc (1)当≤1/3Vcc时，R'=1,S=0,Q=1,yo=1; (2)当1/3Vcc2/3Vcc时，R'=0,S=1,Q=0,o=0; (4)当1/3Vcc<<23Vcc时，R'=1,S=1,Q=0,vo=0; (5)当y<1/3Vc时，R'=1,S=0,Q=1,vo=1;

－ + C1 R’ 2/3VCC vI ⑥ － + C2 S’ 1/3VCC vI ② 2/3VCC 1/3VCC vI 0 t vO 0 t （1）当vI＜1/3VCC时，R’=1，S’=0，Q=1，vO=1； （2）当1/3VCC＜ vI＜2/3VCC时，R’=1，S’=1，Q=1，vO=1； （3）当 vI＞2/3VCC时，R’=0，S’=1，Q=0，vO=0； （4）当1/3VCC＜ vI＜2/3VCC时，R’=1，S’=1，Q=0，vO=0； （5）当vI＜1/3VCC时，R’=1，S’=0，Q=1，vO=1； 2、工作原理

3、主要参数 结论：电路具 有反相施密特 触发特性。 1.阀值电压 0 T 3Vcc VT+=2/3Vcc VT.=1/3Vc 2.回差电压AVr=V+-V.=1/3Vco 思考：如何改变电路的阈值电压和回差电压？

3、主要参数 1. 阀值电压 VT+ =2/3VCC VT-=1/3VCC 2. 回差电压VT= VT+－ VT-=1/3VCC 思考：如何改变电路的阈值电压和回差电压? 结论：电路具 有反相施密特 触发特性

9.5.3用555定时器接成多谐振荡电路 oVcc 1、电路结构 Vcc (8) (Vcc) R2 00 R 15k2 55 I(6 &

9.5.3 用555定时器接成多谐振荡电路 1、电路结构 VCC vC vO C 0.01F 8 4 555 7 6 2 3 5 1 R1 R2 T C1C2 + - -+ (4) R’ S’ & 5 k 5 k 5 k & & 1 VCC RD (8) G (1) (2) (5) (6) (7) vo C ( ) VCC- R1 - R2 -

2、工作原理 v'c⑥ R oVcc 2/3Vcc 00 vc② 1/3Vcc S (1)上电时，vc=0, 0.01uf 得R'=1,S=0,Q=1,T截止，Vo=1。 (2)T截止：Vcc通过R1、Rz向C充电，'c逐渐上升； (3)当vc>23Vcc时， R'=0,S'=1,SR锁存器被置0，Q=0,T导通，Vo=0

2、 工作原理 － + C1 R’ 2/3VCC vC ⑥ － + C2 S’ 1/3VCC vC② （1）上电时，vC =0， （3）当vC ＞2/3VCC时， （2）T截止：VCC通过R1、R2向C充电，vC 逐渐上升; VCC vC vO C 0.01F 8 4 555 7 6 2 3 5 1 R1 R2 得R’=1，S’=0，Q=1，T截止,vO=1。 R’=0，S’=1，SR锁存器被置0，Q=0，T导通，vO=0

vc⑥ 2/3Vcc R vc② 1/3Vcc S (4)T导通：电容C将通过R,和T放电，v逐渐下降； (5)当vc下降到yo<13Vcc时， R'=1,S=0,SR锁存器置成1态，Q=1,T截止，Vo=1。 对电容C充电又重新开始

（5）当vC下降到vC ＜1/3VCC时， （4）T导通：电容C将通过R2和T放电，vC逐渐下降； VCC vC vO C 0.01F 8 4 555 7 6 2 3 5 1 R1 R2 － + C1 R’ 2/3VCC vC ⑥ － + C2 S’ 1/3VCC vC② R’=1，S’=0，SR 锁存器置成1态，Q=1，T截止， vO=1。 对电容C充电又重新开始

3、工作波形 2/3Vcc 1/3Vcc 输出为矩形波 4、主要参数计算 t=tIn((v()-v(0*))/v()-v(t)) T=0.69(R1+R2)C T2=0.69R2C T1_R1+R2 T=T1+T2=0.69(R1+2R2)C 9= T R+2R2 从占空比q的表达式可知：占空比不可调，且始终大于50%。 思考：如何改变电路使占空比可调？

T1 T2 3、工作波形 4、主要参数计算 从占空比q 的表达式可知：占空比不可调，且始终大于50﹪ 。 T=T1+T2 =0.69(R1+2R2)C 1 2 1 1 2 R 2R R R T T q     T1 =0.69(R1+R2)C T2 =0.69R2C t ln(( ( ) (0 ))/ ( ) (t))  c  c  c  c        输出为矩形波 思考：如何改变电路使占空比可调？