項(xiàng)目五 555時基電路

1972年美國開發(fā)出NE555集成電路以來，出現(xiàn)LM555、μA555、XR555、CA555、RM555、FX555、5G1555等，已經(jīng)形成一支龐大的隊(duì)伍，常稱為“555定時器”。各類555的等效電路、形式和內(nèi)電阻雖然略有不同，但其基本結(jié)構(gòu)并無根本差別。還有一種型號為556的集成電路，其內(nèi)部相當(dāng)于集成了兩個555時基電路。

一、555時基電路特點(diǎn)

1.555內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)是由模擬電路和數(shù)字電路組合而成，它將模擬功能與邏輯功能合為一體。

2.該電路采用單電源供電，電源范圍寬，為2～18V。

3.555的最大輸出電流達(dá)2000mA，帶負(fù)載能力強(qiáng)，可直接驅(qū)動小型電動機(jī)、喇叭、繼電器等負(fù)載。

555時基電路應(yīng)用十分廣泛，可以定時延時、分（倍）頻、產(chǎn)生方波脈沖輸出、速率檢測、比較器、鎖存器、反相器、整形、電源變換、音響報警、玩具、電控測量等。

二、時基電路的功能

1. 555電路的引腳功能

2. 555時基電路內(nèi)部電路組成

3.555時基電路的邏輯功能

4. 556時基電路的引腳功能

引腳標(biāo)號上方的“—”線，表示低電平有效，圖3是NE556的實(shí)物及引腳排列圖，NE556中包含兩個獨(dú)立的555定時電路。

三、555時基電路的應(yīng)用

要系統(tǒng)掌握555電路的應(yīng)用，應(yīng)充分理解其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，由圖2內(nèi)部結(jié)構(gòu)可見，它有兩個電壓比較器。當(dāng)比較器同相端的電壓+V>反相端電壓-V時，輸出為高電平；當(dāng)比較器同相端的電壓+V<反相端電壓-V時，輸出為低電平。

8腳輸入的電壓，經(jīng)過三個阻值相同的電阻分壓后，5腳電平為2/3的Vcc，也即比較器C1的正輸入端電平為2/3的Vcc，是固定的；當(dāng)6腳輸入的電壓（高電平觸發(fā)輸入電壓）小于2/3的Vcc時，比較器C1輸出為低電平，即RS觸發(fā)器的R端是0電平；當(dāng)6腳電壓高于2/3的Vcc時，比較器C1輸出為高電平，即RS觸發(fā)器的R端是1電平。

下比較器C2的負(fù)輸入端為1/3的Vcc，是固定的。當(dāng)2腳輸入的電壓（底電平觸發(fā)輸入電壓）小于1/3的Vcc時，比較器C2輸出為低電平，即RS觸發(fā)器的S端是0電平；當(dāng)2腳電壓高于1/3的Vcc時，比較器C2輸出為高電平，即RS觸發(fā)器的S端是1電平。

2腳、6腳可以一腳接固定電壓，另一腳接輸入電壓，也可以單獨(dú)分開接輸入電壓。當(dāng)2腳與6腳連在一起，變成一個輸入端時，隨著輸入電壓的變化（充放電），其輸出端只有0或1輸出，可以構(gòu)成矩形波振蕩電路。如圖4 即是這種電路。

理解好以上內(nèi)容，電路進(jìn)行不同的連接，就能變?yōu)椴煌δ艿碾娐贰?/p>

1.閃燈電路

采用555時基集成電路組成的振動器閃燈電路如圖4所示。

2.定時開關(guān)電路

圖5是由555電路組成的觸摸定時開關(guān)電路，555集成電路在這里接成單穩(wěn)態(tài)電路。平時由于觸摸片P端無感應(yīng)電壓，電容C1通過555第7腳放電完畢，第3腳輸出為低電平，繼電器KS釋放，電燈不亮。

當(dāng)需要開燈時，用手觸摸一下金屬片P，人體感應(yīng)的雜波信號電壓由C2加至555的觸發(fā)端，使555的輸出由低變成高電平，繼電器KS吸合，電燈點(diǎn)亮。同時，555第7腳內(nèi)部截止，電源便通過R1給C1充電，這就是定時的開始。

當(dāng)電容C1上電壓上升至電源電壓的2/3時，555第7腳導(dǎo)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(jié)束。

定時長短由R1、C1決定。T=1.1R1*C1，按圖中所標(biāo)數(shù)值，定時時間約為4分鐘。D1可選用1N4148或1N4001。

3.雙穩(wěn)態(tài)電路

所謂雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器是指電路有兩個穩(wěn)定狀態(tài)1和0輸出，當(dāng)沒有觸發(fā)信號輸入時電路一直保持原來狀態(tài)，當(dāng)輸入觸發(fā)時電路狀態(tài)發(fā)生改變，每觸發(fā)一次電路才翻轉(zhuǎn)工作一次，因此在數(shù)字電子技術(shù)上常用作構(gòu)成各種計數(shù)器。這里我們對555雙穩(wěn)電路的工作方式進(jìn)行介紹。

555雙穩(wěn)電路可分為兩種單元電路，第一種是RS觸發(fā)電路見圖6。

（a）為雙端輸入雙穩(wěn)態(tài)電路，電路特點(diǎn)：有R和S兩個輸入端，兩個輸入端的觸發(fā)電平不同，主要用作電壓比較器、電子開關(guān)、檢測電路等。

（b）為單端輸入雙穩(wěn)態(tài)電路，單端比較器可以是6端固定，2端輸入；也可是2端固定，6端輸入。電路特點(diǎn)：只有一個輸入端，多用于觸發(fā)控制器。

另一種是施密特觸發(fā)電路見圖7，有基本形式的（a）和輸入端電阻調(diào)整偏置或在控制端⑤加控制電壓VCT以改變閾值電壓的（b）共兩個單元電路。

（a）電路的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，控制電壓閥值固定，主要用于電子開關(guān)、監(jiān)控報警等。

(b)電路的特點(diǎn)是可通過調(diào)節(jié)R1、R2的值或改變VCT對閥值電壓進(jìn)行調(diào)整，多用于脈沖整形或產(chǎn)生方波輸出。

雙穩(wěn)態(tài)電路的輸入信號端一般沒有定時電阻和定時電容。這是雙穩(wěn)態(tài)電路工作方式的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。（b）電路中的C1只起耦合作用，R1和R2起直流偏置作用。

4. 電機(jī)控制電路

5.電子滅蠅器的電路圖

電子滅蠅器利用加在電網(wǎng)上的高壓脈沖電壓擊斃觸網(wǎng)的蒼蠅。使用時網(wǎng)內(nèi)設(shè)下誘餌以吸引蒼蠅，對所有飛到滅蠅網(wǎng)上的蒼蠅均能予以殺滅。電子滅蠅器電路如圖9所示，ICl時基集成電路555與電阻Rl、R2以及電容Cl組成無穩(wěn)態(tài)振蕩電路，從ICl的③腳輸出頻率約為30Hz、占空比為10％的連續(xù)方波。該方波經(jīng)過電阻R3耦合至三極管VTl、VT2，放大后推動升壓變壓器T升壓，使接在變壓器次級的滅蠅電網(wǎng)帶有上千伏的高壓，從而實(shí)現(xiàn)殺滅蒼蠅的功能。滅蠅網(wǎng)可用l4號鐵絲制作，相鄰鐵絲距離約為6mm。為防止小孩誤觸高壓電網(wǎng)，滅蠅器應(yīng)放置在離地面幾米的高處，且應(yīng)固定牢靠。

6.光控制路燈開關(guān)電路

電路工作原理是，R1與VD1組成約5V的穩(wěn)壓電路，白天時，光電三極管VT由于受強(qiáng)光照射而呈現(xiàn)底阻值，則IC的2、6腳為高電平，3腳為底電平輸出，晶閘管VS無觸發(fā)不導(dǎo)通，照明燈H不亮，黑夜，VT阻值增大，IC的2、6腳電平下降，當(dāng)小于1/3Vcc時，其3腳輸出高電平，VS導(dǎo)通，H燈點(diǎn)亮。

7.聲光控定時節(jié)電開關(guān)電路圖

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