555定时器应用详解:从原理到多谐振荡器计算
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更新于2024-07-12
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"多谐振荡器参数的计算-555课件"
555定时器是一种非常实用的集成电路,广泛应用于各种电子设计中,包括单稳态触发器、多谐振荡器、施密特触发器和压控振荡器。这个定时器的名称来源于其内部包含三个5千欧姆的电阻,形成了一个分压器,用于提供阈值电压。555定时器有双极型(555)和CMOS型(如7555)两种封装形式。
555定时器的工作原理基于两个比较器和一个RS触发器。电路内部的分压器将电源电压VCC分为1/3VCC和2/3VCC两个阈值。当输入电压在1/3VCC和2/3VCC之间时,输出为高电平,否则输出为低电平。触发端(TR)和复位端(.RESET)可以分别控制定时器的启动和复位。
多谐振荡器是555定时器的一种重要应用,它可以产生无固定频率的方波信号。在多谐振荡器的配置中,555定时器的放电端(DIS)通常连接到外接电容C的一端,另一端连接到电源VCC。电阻RA和RB则连接到阈值端(TH)和阈值低端(TL)。
计算多谐振荡器的振荡周期tw1和tw2,需要考虑电容C的充放电时间常数。时间常数τ等于电阻与电容的乘积,即τ=RC。对于tw1,初始电容电压uC(0)=VCC/3,最终电容电压uC(∞)=VCC,所以τ1=(RA+RB)C。当t=tw1时,电容电压达到2VCC/3,代入三要素方程可以求得tw1。同样,对于tw2,初始电容电压为2VCC/3,最终电压为0V,τ2=RBC。当t=tw2时,电容电压降至VCC/3,通过公式可以解出tw2。
振荡器的周期T是tw1和tw2之和,即T=tw1+tw2。占空比(Duration Ratio)是输出高电平时间与整个周期的比例,它反映了方波的正负半周的相对持续时间。占空比可以通过tw1和tw2的关系来计算。
555定时器的灵活性使其在电子设计中有着广泛的应用。例如,作为单稳态触发器,它能产生一个固定宽度的脉冲;作为施密特触发器,它具有阈值电压的滞后特性,适合于信号整形;而作为压控振荡器,通过在电压控制端(CV)接入外部电压,可以改变振荡频率。
555定时器是一个功能强大的集成电路,通过不同的连接方式和外部电路设计,可以实现多种定时和信号处理功能。了解和掌握555定时器的工作原理和参数计算,对电子工程和爱好者来说是非常重要的技能。
2021-10-07 上传
2021-10-04 上传
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