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NE555中文资料详解.pdf

上传人:weiwoduzun 文档编号:5686891 上传时间:2019-03-12 格式:PDF 页数:17 大小:698.70KB
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1、NE555中文资料详解5芯片引脚图及引脚描述5的8脚是集成电路工作电压输入端,电压为518V,以UC表示;从分压器上看出,上比较器6脚A1的脚接在R1和R2之间,所以5脚的电压固定在2UC/3上;下比较器A2接在R2与R3之间,A2的同相输入端电位被固定在UC/3上。NE5管脚功能介绍:1脚为地。2脚为触发输入端;3脚为输出端,输出的电平状态受触发器控制,而触发器受上比较器6脚和下比较器2脚的控制。当触发器接受上比较器A1从R脚输入的高电平时,触发器被置于复位状态,3脚输出低电平;2脚和6脚是互补的,2脚只对低电平起作用,高电平对它不起作用,即电压小于1Uc/3,此时3脚输出高电平。6脚为阈值

2、端,只对高电平起作用,低电平对它不起作用,即输入电压大于2Uc/3,称高触发端,3脚输出低电平,但有一个先决条件,即2脚电位必须大于1Uc/3时才有效。3脚在高电位接近电源电压Uc,输出电流最大可打20m A。4脚是复位端,当4脚电位小于0.4V时,不管2、6脚状态如何,输出端3脚都输出低电平。5脚是控制端。7脚称放电端,与3脚输出同步,输出电平一致,但7脚并不输出电流,所以3脚称为实高(或低)、7脚称为虚高。15集成电路的框图及工作原理5集成电路开始是作定时器应用的,所以叫做5定时器或5时基电路。但后来经过开发,它除了作定时延时控制外,还可用于调光、调温、调压、调速等多种控制及计量检测。此外

3、,还可以组成脉冲振荡、单稳、双稳和脉冲调制电路,用于交流信号源、电源变换、频率变换、脉冲调制等。由于它工作可靠、使用方便、价格低廉,目前被广泛用于各种电子产品中,5集成电路内部有几十个元器件,有分压器、比较器、基本R-S触发器、放电管以及缓冲器等,电路比较复杂,是模拟电路和数字电路的混合体,如图1所示。5芯片管脚介绍5集成电路是8脚封装,双列直插型,如图2(A)所示,按输入输出的排列可看成如图2(B)所示。其中6脚称阈值端(TH),是上比较器的输入;2脚称触发端(TR),是下比较器的输入;3脚是输出端(Vo),它有O和1两种状态,由输入端所加的电平决定;7脚是放电端(DIS),它是内部放电管的

4、输出,有悬空和接地两种状态,也是由输入端的状态决定;4脚是复位端(MR),加上低电平时可使输出为低电平;5脚是控制电压端(Vc),可用它改变上下触发电平值;8脚是电源端,1脚是地端。图25集成电路封装图我们也可以把5电路等效成一个带放电开关的R-S触发器,如图3(A)所示,这个特殊的触发器有两个输入端:阈值端(TH)可看成是置零端,要求高电平,触发端(TR)可看成是置位端S,要求低电平,有一个输出端Vo,o可等效成触发器的Q端,放电端(DIS)可看成是由内部放电开关控制的一个接点,由触发器的Q端控制:Q=1时DIS端接地,Q=0时DIS端悬空。另外还有复位端MR,控制电压端Vc,电源端VD和地

5、端GND。这个特殊的触发器有两个特点:(1)两个输入端的触发电平要求一高一低,置零端R即阈值端(TH)要求高电平,而置位端s即触发端(TR)则要求低电乎;(2)两个输入端的触发电平使输出发生翻转的阈值电压值也不同,当Vc端不接控制电压时,对TH(R)端来讲,2/3VD是高电平1,1/3VD是高电平1,2/3D时,输出又翻转成Vo=O,暂稳态结束。TD就是单稳电路的定时时间或延时时间,它和定时电阻RT和定时电容CT的值有关:=1.RTC。图4人工启动型5单稳电路2)脉冲启动型将5电路的6、7脚并接起来接在定时电容CT上,用2脚作输入就成为脉冲启动型单稳电路,如图5(a)所示,电路的2脚平时接高电

6、平,当输入接低电平或输入负脉冲时才启动电路,用等效触发器替代5后见图56)所示,下面分析它的工作原理:稳态:接上电源后,R=1,S=1,输出Vo=0,DIS端接地,CT上的电压为0即R=0,输出仍保持Vo=0,这是它的稳态。暂稳态:输入负脉冲后,输入S=0,输出立即翻转成Vo=1,DIS端开路,电源通过RT向CT充电,暂稳态开始。经过时间TD后,CT上电压上升到2/3V时,输入又成为=1,S=1,这时负脉冲已经消失,输出又翻转成Vo=0,暂稳态结束。这时内部放电开关接通,DI端接地,CT上电荷很快放到零,为下一次定时控制作准备。电路的定时时间T=1.RTC。这两种单稳电路常用作定时延时控制。图

7、5脉冲启动型单稳电路65双稳电路常见的5双稳电路有两种:1)R-S触发器型双稳将5电路的6、2脚作为两个控制输入端,7端不用,就成为一个R-S触发器。注意两个输入端的触发电平和阈值电压不同,如图6(a)所示,有时可能只有一个控制端,这时另外一个控制端要设法接死,根据电路要求可以把R端接到电源端,如图6(b)所示,也可以把S接地,用R端作输入。有两个输入端的双稳电路常用作电机调速、电源上下限告警等用途。有一个输入端的双稳电路作为单端比较器用于各种检测电路。图65构成R-S触发器2)施密特触发器型双稳将5电路的6、2脚并接起来接成只有一个输入端的触发器,如图7(a)所示,这个触发器输出电压和输入电

8、压的关系是一个长方形的回线形,如图7(b)所示,从曲线可知,当输入V1=0时输出Vo=1,当输入电压从0上升到2/3VD后,Vo翻转成0,当输入电压从最高值下降到1/3D后,Vo又翻转成1。由于它的输入有两个不同的阈值电压,所以,这种电路常用于电子开关,各种控制电路、波形的变换和整形,如图8所示。图75构成施密特触发器图8波形的变换和整形6.5振荡器电路(无稳电路)由5定时器构成的多谐振荡器如图9(a)所示,其工作波形见图9(b)。接通电源后,电源VD通过R1和R2对电容C充电,当Uc1/3VD时,振荡器输出Vo=1,放电管截止。当Uc充电到2/3VD后,振荡器输出Vo翻转成0,此时放电管导通

9、,使放电端(DIS)接地,电容C通过R2对地放电,使Uc下降。当Uc下降到1/3VD后,振荡器输出Vo又翻转成1,此时放电管又截止,使放电端(DIS)不接地,电源通过R1和R2又对电容C充电,又使Uc从1/3VD上升到2/3V,触发器又发生翻转,如此周而复始,从而在输出端Vo得到连续变化的振荡脉冲波形。脉冲宽度TL0.7R2C,由电容C放电时间决定;TH=0.7(R1+2)C,由电容C充电时间决定,脉冲周期TH+TL。图95构成多谐振荡器上面仅讨论了由5定时器构成的几种典型应用实例。实际上,由于5定时器灵敏度高,功能灵活,因而在电子电路中获得广泛应用。ne5原理图及例子(5原理图)我们知道,5

10、电路在应用和工作方式上一般可归纳为3类。每类工作方式又有很多个不同的电路。在实际应用中,除了单一品种的电路外,还可组合出很多不同电路,如:多个单稳、多个双稳、单稳和无稳,双稳和无稳的组合等。这样一来,电路变的更加复杂。为了便于我们分析和识别电路,更好的理解5电路,这里我们这里按5电路的结构特点进行分类和归纳,把5电路分为3大类、8种、共18个单元电路。每个电路除画出它的标准图型,指出他们的结构特点或识别方法外,还给出了计算公式和他们的用途。方便大家识别、分析5电路。下面将分别介绍这3类电路。单稳类电路单稳工作方式,它可分为3种。见图示。第1种(图1)是人工启动单稳,又因为定时电阻定时电容位置不

11、同而分为2个不同的单元,并分别以11和12为代号。他们的输入端的形式,也就是电路的结构特点是:“RT-6.2-CT”和“CT-6.2-RT”。单稳类电路单稳工作方式,它可分为3种。见图示。第1种(图1)是人工启动单稳,又因为定时电阻定时电容位置不同而分为2个不同的单元,并分别以11和12为代号。他们的输入端的形式,也就是电路的结构特点是:“RT-6.2-CT”和“CT-6.2-RT”。第2种(图2)是脉冲启动型单稳,也可以分为2个不同的单元。他们的输入特点都是“RT-7.6-CT”,都是从2端输入。1.2.1电路的2端不带任何元件,具有最简单的形式;1.2.电路则带有一个RC微分电路。第3种(

12、图3)是压控振荡器。单稳型压控振荡器电路有很多,都比较复杂。为简单起见,我们只把它分为2个不同单元。不带任何辅助器件的电路为1.3.1;使用晶体管、运放放大器等辅助器件的电路为1.3.2。图中列出了2个常用电路。双稳类电路这里我们将对5双稳电路工作方式进行总结、归纳。5双稳电路可分成2种。第一种(见图1)是触发电路,有双端输入(2.1.)和单端输入(2.1.2)2个单元。单端比较器(2.1.2)可以是6端固定,2段输入;也可是2端固定,6端输入。第2种(见图2)是施密特触发电路,有最简单形式的(21)和输入端电阻调整偏置或在控制端(5)加控制电压VCT以改变阀值电压的(22)共2个单元电路。双

13、稳电路的输入端的输入电压端一般没有定时电阻和定时电容。这是双稳工作方式的结构特点。22单元电路中的C1只起耦合作用,R1和R2起直流偏置作用。无稳类电路第三类是无稳工作方式。无稳电路就是多谐振荡电路,是5电路中应用最广的一类。电路的变化形式也最多。为简单起见,也把它分为三种。第一种(见图1)是直接反馈型,振荡电阻是连在输出端VO的。第二种(见图2)是间接反馈型,振荡电阻是连在电源VC上的。其中第1个单元电路(3.2.1)是应用最广的。第2个单元电路(3.2.)是方波振荡电路。第3、4个单元电路都是占空比可调的脉冲振荡电路,功能相同而电路结构略有不同,因此分别以3.2.3a和3.2.3b的代号。

14、第三种(见图3)是压控振荡器。由于电路变化形式很复杂,为简单起见,只分成最简单的形式(31)和带辅助器件的(32)两个单元。图中举了两个应用实例。无稳电路的输入端一般都有两个振荡电阻和一个振荡电容。只有一个振荡电阻的可以认为是特例。例如:3.1.2单元可以认为是省略RA的结果。有时会遇上7.6.2三端并联,只有一个电阻RA的无稳电路,这时可把它看成是3.2.1单元电路省掉RB后的变形。以上归纳了5的3类8种18个单元电路,虽然它们不可能包罗所有5应用电路,古话讲:万变不离其中,相信它对我们理解大多数5电路还是很有帮助的。各种应用电路5触摸定时开关集成电路IC1是一片5定时电路,在这里接成单稳态

15、电路。平时由于触摸片P端无感应电压,电容C1通过5第7脚放电完毕,第3脚输出为低电平,继电器KS释放,电灯不亮。当需要开灯时,用手触碰一下金属片P,人体感应的杂波信号电压由C2加至5的触发端,使5的输出由低变成高电平,继电器KS吸合,电灯点亮。同时,5第7脚内部截止,电源便通过R1给C1充电,这就是定时的开始。当电容C1上电压上升至电源电压的2/3时,5第7脚道通使C1放电,使第3脚输出由高电平变回到低电平,继电器释放,电灯熄灭,定时结束。定时长短由R1、C1决定:T1=.1R*C1。按图中所标数值,定时时间约为4分钟。D1可选用1N418或1N401。相片曝光定时器附图电路是用5单稳电路制成

16、的相片曝光定时器。用人工启动式单稳电路。工作原理:电源接通后,定时器进入稳态。此时定时电容CT的电压为:VCT=VC=6V。对5这个等效触发器来讲,两个输入都是高电平,即VS=0。继电器KA不吸合,常开点是打开的,曝光照明灯HL不亮。按一下按钮开关SB之后,定时电容CT立即放到电压为零。于是此时5电路等效触发的输入成为:R=0、S=0,它的输出就成高电平:V0=1。继电器KA吸动,常开接点闭合,曝光照明灯点亮。按钮开关按一下后立即放开,于是电源电压就通过RT向电容CT充电,暂稳态开始。当电容CT上的电压升到2/3VC既4伏时,定时时间已到,5等效电路触发器的输入为:R=1、S=1,于是输出又翻

17、转成低电平:V0=。继电器KA释放,曝光灯HL熄灭。暂稳态结束,有恢复到稳态。曝光时间计算公式为:T=1.RT*CT。本电路提供参数的延时时间约为1秒2分钟,可由电位器RP调整和设置。电路中的继电器必需选用吸合电流不应大于30mA的产品,并应根据负载(HL)的容量大小选择继电器触点容量。单电源变双电源电路附图电路中,时基电路5接成无稳态电路,3脚输出频率为20KHz、占空比为1:1的方波。3脚为高电平时,C4被充电;低电平时,C3被充电。由于VD1、VD2的存在,C3、C4在电路中只充电不放电,充电最大值为EC,将B端接地,在A、C两端就得到+/-EC的双电源。本电路输出电流超过50mA。简易

18、催眠器时基电路5构成一个极低频振荡器,输出一个个短的脉冲,使扬声器发出类似雨滴的声音(见附图)。扬声器采用2英寸、8欧姆小型动圈式。雨滴声的速度可以通过10K电位器来调节到合适的程度。如果在电源端增加一简单的定时开关,则可以在使用者进入梦乡后及时切断电源。直流电机调速控制电路这是一个占空比可调的脉冲振荡器。电机M是用它的输出脉冲驱动的,脉冲占空比越大,电机电驱电流就越小,转速减慢;脉冲占空比越小,电机电驱电流就越大,转速加快。因此调节电位器RP的数值可以调整电机的速度。如电极电驱电流不大于20mA时,可用CB5直接驱动;如电流大于20mA,应增加驱动级和功放级。图中VD3是续流二极管。在功放管

19、截止期间为电驱电流提供通路,既保证电驱电流的连续性,又防止电驱线圈的自感反电动势损坏功放管。电容C2和电阻R3是补偿网络,它可使负载呈电阻性。整个电路的脉冲频率选在35千赫之间。频率太低电机会抖动,太高时因占空比范围小使电机调速范围减小。用5制作的D类放大器由IC5和R1、R2、C1等组成10KHz可控多谐振荡器,占空比为50%,控制端5脚输入音频信号,3脚便得到脉宽与输入信号幅值成正比的脉冲信号,经L、C3接调、滤波后推动扬声器。风扇周波调速电路夏天要来了,电风扇又得派上用场。这里介绍一个电风扇模拟阵风周波调速电路,可以为将我们家里的老式风扇增加一个实用功能,也算是一个迎接夏天到来的准备吧。

20、下面介绍其工作原理。电路见图1a。电路中NE5接成占空比可调的方波发生器,调节RW可改变占空比。在NE5的3脚输出高电平期间,过零通断型光电耦合器MOC3061初级得到约10mA正向工作电流,使内部硅化镓红外线发射二极管发射红外光,将过零检测器中光敏双向开关于市电过零时导通,接通电风扇电机电源,风扇运转送风。在NE5的3脚输出低电平期间,双向开关关断,风扇停转。MOC3061本身具有一定驱动能力,可不加功率驱动元件而直接利用MOC3061的内部双向开关来控制电风扇电机的运转。RW为占空比调节电位器,亦即电风扇单位时间内(本电路数据约为20秒)送风时间的调节,改变C2的取值或RW的取值可改变控制

21、周期。图1b电路为MOC3061的典型功率扩展电路,在控制功率较大的电机时,应考虑使用功率扩展电路。制作时,可参考图示参数选择器件。由于电源采用电容压降方式,请自制时注意安全,人体不能直接触摸电路板。电热毯温控器一般电热毯有高温、低温两档。使用时,拨在高温档,入睡后总被热醒;拨在低温档,有时醒来会觉得温度不够。这里介绍一种电热毯温控器,它可以把电热毯的温度控制在一个合适的范围。工作原理:电路如图所示。图中IC为NE5时基电路。RP3为温控调节电位器,其滑动臂电位决定IC的触发电位V2和阀电位Vf,且V5=f2Vz。20V交流电压经C1、R1限流降压,D1、D2整流、C2滤波,DW稳压后,获得9V左右的电压供IC用。室温下接通电源,因已调V2z,V6f时,IC翻转,3脚变为低电平,BCR截止,电热丝停止发热,温度开始逐渐下降,BG1的ICEO随之逐渐减小,V2、V6降低。当V6F,V2Z时,IC的3脚电位回到高电位,BCR又触发导通,电热丝又开始发热。实际证明,调节RP2使V2=12V6时,温差为零;而V2=“V6时最大。

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