1、第 2728 篇:555 时基电路原理以及应用发布时间:2006 年 8 月 3 日 点击次数 :3312 来源: 作者:详细内容: 555 内部电原理图我们知道,555 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 555 电路,这里我们这里按 555 电路的结构特点进行分类和归纳,把 555 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 ,
2、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 555 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同而分为 2 个不同的单元,并分别以 1.1.1 和 1.1.2 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 3 种（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
3、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 555 双稳电路工作方式进行总结、归纳。 555 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（2.1.1）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（2.2.1）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（2.2.2）共 2 个单元电路。双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。2.2.2
4、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 555 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 VCC 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（3.2.2）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。 第三种(见图 3)是压
5、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（3.3.1）和带辅助器件的(3.3.2)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 555 的 3 类 8 种 18 个单元电路, 虽然它们不可能包罗所有 555 应用电路,古话讲：万变不离其中,相信它对我们理解大多数 555 电路还是很有帮助的。各种应用电路555
6、触摸定时开关集成电路 IC1 是一片 555 定时电路,在这里接成单稳态电路。平时由于触摸片 P 端无感应电压, 电容 C1 通过 555 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 555 的触发端,使 555 的输出由低变成高电平,继电器KS 吸合,电灯点亮。同时 ,555 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,555 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
7、灯熄灭,定时结束。定时长短由 R1、C1 决定：T1=1.1R1*C1。按图中所标数值 ,定时时间约为 4 分钟。D1 可选用 1N4148 或 1N4001。相片曝光定时器附图电路是用 555 单稳电路制成的相片曝光定时器。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=VCC=6V。对 555 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 555 电路等效触发的输入成为：R=0 、S=0, 它
8、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 2/3VCC 既 4 伏时,定时时间已到,555 等效电路触发器的输入为：R=1、S=1, 于是输出又翻转成低电平：V0=0 。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=1.1RT*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
9、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 555 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。简易催眠器时基电路 555 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 100K 电位器来调节到合适的程度。如果在电源端增加一简单的
10、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 200mA 时,可用CB555 直接驱动 ;如电流大于 200mA,应增加驱动级和功放级。图中 VD3 是续流二极管。在功放管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
11、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 555 制作的 D 类放大器由 IC555 和 R1、R2、C1 等组成 100KHz 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。下面介绍其工作原理。电路见图 1a。电路中 NE555 接成占空比可调的方波发生器,调节 RW 可改变占空比。在
12、NE555 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 NE555 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 的取值可改变控制周期。图 1b 电路为 MOC3061
13、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 NE555 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=Vf=2Vz。220V 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 V2VZ、V6Vz,V6Vf 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 V6
