multisim-仿真教程---555定時(shí)電路課件.ppt

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1、第7章集成定時(shí)電路內(nèi)容提要集成定時(shí)器555電路是一種數(shù)字、模擬混合型的中規(guī)模集成電路，是一種能夠產(chǎn)生時(shí)間延遲和多種脈沖信號(hào)的電路，應(yīng)用十分廣泛。本章介紹了第7章集成定時(shí)電路555定時(shí)電路的基本結(jié)構(gòu)與工作原理，以及555構(gòu)成多諧振蕩器、模擬聲響電路、大范圍可變占空比方波發(fā)生器電路、數(shù)字邏輯筆測(cè)試電路、接近開(kāi)關(guān)電路和簡(jiǎn)單的汽車防盜報(bào)警電路與計(jì)算機(jī)仿真設(shè)計(jì)方法。本章的重點(diǎn)是掌握555電路應(yīng)用電路的仿真設(shè)計(jì)與分析方法。555電路是構(gòu)成應(yīng)用電路的基礎(chǔ)，基本電路是555電路構(gòu)成的振蕩器電路，應(yīng)用電路多是振蕩器電路的變型。7.1555定時(shí)電路集成時(shí)基電路又

2、稱為集成定時(shí)器或555電路，是一種數(shù)字、模擬混合型的中規(guī)模集成電路，應(yīng)用十分廣泛。它是一種產(chǎn)生時(shí)間延遲和多種脈沖信號(hào)的電路，由于內(nèi)部電壓標(biāo)準(zhǔn)使用了三個(gè)5K電阻，故取名555電路。7.1.1555定時(shí)電路原理其電路類型有雙極型和CMOS型兩大類，二者的結(jié)構(gòu)與工作原理類似。幾乎所有的雙極型產(chǎn)品型號(hào)最后的三位數(shù)碼都是555或556；所有的CMOS產(chǎn)品型號(hào)最后四位數(shù)碼都是7555或7556，二者的邏輯功能和引腳排列完全相同，易于互換。555和7555是單定時(shí)器。556和7556是雙定時(shí)器。雙極型的電源電壓VCC＝+5V～+15V，輸出的最大電流可達(dá)2

3、00mA，CMOS型的電源電壓為+3～+18V。555電路的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)圖如圖7.1.1所示。它含有兩個(gè)電壓比較器，一個(gè)基本RS觸發(fā)器，一個(gè)放電開(kāi)關(guān)管VT，比較器的參考電壓由三只5KΩ的電阻器構(gòu)成的分壓器提供。圖a內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖圖b引腳排列圖7.1.1555電路的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)圖它們分別使高電平比較器A1的同相輸入端和低電平比較器A2的反相輸入端的參考電平為和A1與A2的輸出端控制RS觸發(fā)器狀態(tài)和放電管開(kāi)關(guān)狀態(tài)。當(dāng)輸入信號(hào)自6腳輸入，即高電平觸發(fā)輸入并超過(guò)參考電平時(shí)，觸發(fā)器復(fù)位，555的輸出端3腳輸出低電平，同時(shí)放電開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通；當(dāng)輸入信號(hào)自2腳輸入

4、并低于時(shí)，觸發(fā)器置位，555的3腳輸出高電平，同時(shí)放電開(kāi)關(guān)管截止。RST是復(fù)位端（4腳），當(dāng)RST＝0，555輸出低電平。平時(shí)RST端開(kāi)路或接VCC。CON是控制電壓端（5腳），平時(shí)輸出作為比較器A1的參考電平，當(dāng)5腳外接一個(gè)輸入電壓，即改變了比較器的參考電平，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出的另一種控制，在不接外加電壓時(shí)，通常接一個(gè)0.01μf的電容器到地，起濾波作用，以消除外來(lái)的干擾，以確保參考電平的穩(wěn)定。VT為放電管，當(dāng)VT導(dǎo)通時(shí)，將給接于腳7的電容器提供低阻放電通路。555定時(shí)器主要是與電阻、電容構(gòu)成充放電電路，并由兩個(gè)比較器來(lái)檢測(cè)電容器上的電壓，以確

5、定輸出電平的高低和放電開(kāi)關(guān)管的通斷。這就很方便地構(gòu)成從微秒到數(shù)十分鐘的延時(shí)電路，可方便地構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，多諧振蕩器，施密特觸發(fā)器等脈沖產(chǎn)生或波形變換電路。7.1.2555構(gòu)成多諧振蕩器如圖7.1.2，由555定時(shí)器和外接元件R1(R1)、R2(R2)、C構(gòu)成多諧振蕩器，腳2與腳6直接相連。電路沒(méi)有穩(wěn)態(tài)，僅存在兩個(gè)暫穩(wěn)態(tài)，電路亦不需要外加觸發(fā)信號(hào)，利用電源通過(guò)R1、R2向C充電，以及C通過(guò)R1放電，使電路產(chǎn)生振蕩。電容C在和之間充電和放電，其波形如圖7.1.3所示。輸出信號(hào)的時(shí)間參數(shù)是:T1＝0.7(R1＋R2)C，T2＝0.7R2CT＝T1

6、＋T2圖7.1.2多諧振蕩器電路圖7.1.3uc、u0端仿真波形555電路要求R1與R2均應(yīng)大于或等于1KΩ，但R1＋R2應(yīng)小于或等于3.3MΩ。外部元件的穩(wěn)定性決定了多諧振蕩器的穩(wěn)定性，555定時(shí)器配以少量的元件即可獲得較高精度的振蕩頻率和具有較強(qiáng)的功率輸出能力。因此這種形式的多諧振蕩器應(yīng)用很廣。