555定时器的性质及其构成单稳态触发器的应用

2016-04-19 19:12王锦程
科教导刊·电子版 2016年6期
关键词:触发器低电平高电平

王锦程

摘 要 本篇文章主要介绍了555定时器的一些基本性质,以及通过这些基本性质给实际生活带来的运用。主要讲述用555定时器组成的单稳态触发器测量电容大小的应用。

关键词 555定时器 单稳态触发器 测电容

中图分类号:TN791 文献标识码:A

0引言

555 定时器成本低,性能可靠,只需要外接几个电阻、电容,就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换的电路。它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。

1芯片介绍

555 定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。其应用十分的广泛。

555电路的内部电路方框图1如下图所示。它含有两个电压比较器,一个基本RS触发器,一个放电开关T,比较器的参考电压由三只5K€%R的电阻器构成分压,它们分别使高电平比较器A1的同相比较端和低电平比较器A2的反相输入端的参考电平为2/3和。A1和A2的输出端控制RS触发器状态和放电管开关状态。当输入信号输入并超过2/3时,触发器复位,555的输出端3脚输出低电平,同时放电,开关管导通;当输入信号自2脚输入并低于1/3时,触发器置位,555的3脚输出高电平,同时放电,开关管截止。

RD是复位端,当其为0时,555输出低电平。平时该端开路或接。

是控制电压端(5脚),平时输出2/3作为比较器A1的参考电平,当5脚外接一个输入电压,即改变了比较器的参考电平,从而实现对输出的另一种控制,在不接外加电压时,通常接一个0.01uf的电容器到地,起滤波作用,以消除外来的干扰,以确保参考电平的稳定。

T为放电管,当T导通时,将给接于脚7的电容器提供低阻放电电路。(见图1)

2 555定时器构成单稳态触发器

用555定时器组成的单稳态触发器。(见图2)

电路在通电后,在没有任何触发信号的时候,处于高电平,电路只有一种稳定状态=0。

(1)若接通电源后Q=0,=0,电容C放电,使电容值为0,保持低电平不变。

(2)若接通电源后Q=1,电容C充电,当上升到2时,电容C放电,保持低电平不变。

若触发输入端加触发信号,电路的输出状态由低电平跳变为高电平,电路进入暂稳态,此后电容C充电,当C充电至=2时,电路的输出电压由高电平翻转为低电平,电容C放电,电路返回到稳定状态。

当忽略T的饱和压降,则从零电平上升到的时间,就是输出电压的脉宽。的时间可以通过单片机测得。

再依据=RCln3≈1.1RC。即可通过计算求得C的大小。这是一种基于555定时器和单片机的电阻测量电路的设计方法。由555定时器和待测电阻、单片机构成的多谐振荡电路,利用单片机的定时器测量振荡电路的振荡周期,根据振荡周期的公式,由查表法得出电阻。

3结束语

本文主要讲述用555定时器组成的单稳态触发器测量电容大小的测阻电路,比传统的电阻测量电路简单,有较高的性价比,可以广泛应用于各种控制系统中。

555定时器有许多的功能,可以有三种工作模式:

单稳态模式:在此模式下,555功能为单次触发。应用范围包括定时器,脉冲丢失检测,反弹跳开关,轻触开关,分频器,电容测量,脉冲宽度调制(PWM)等。

无稳态模式:在此模式下,555以振荡器的方式工作。这一工作模式下的555芯片常被用于频闪灯、脉冲发生器、逻辑电路时钟、音调发生器、脉冲位置调制(PPM)等电路中。如果使用热敏电阻作为定时电阻,555可构成温度传感器,其输出信号的频率由温度决定。

双稳态模式(或称施密特触发器模式):在DIS引脚空置且不外接电容的情况下,555的工作方式类似于一个RS触发器,可用于构成锁存开关。

(指导老师:杜社会)

参考文献

[1] 曾令琴.数字电子技术[M].北京:人民邮电出版社,2009.

[2] 康华光.电子技术基础:数字部分[M].高等教育出版社,1990.

[3] 黄双根,吴燕,张学玲,等.基于单片机和555定时器的电阻测量电路的设计[J].科技资讯,2008(31):121.

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