文献综述浅谈555定时器的应用.doc

单位代码 01 学 号 分 类 号 TN06 密 级 文献综述浅谈555定时器的应用 院（系）名称信息工程学院 专业名称 电子信息工程 学生姓名 指导教师 2013年3月1日 黄河科技学院毕业设计（文献综述） 第I页浅谈555定时器的应用摘 要 随着电子技术的发展，它在各个领域的应用也越来越广泛。人们对它的认识也逐步加深。人们也利用了电子技术以及相关的知识解决了一些实际问题。如抢答器的设计与制作。数显抢答器在现实生活中很常见，尤其是随着各种益智类节目的不断发展，越来越多的竞赛抢答器被用在了其中，这种抢答器的好处是不仅能够锻炼参赛选手的反应能力，而且能增加节目现场的紧张、活跃气氛，让观众看的更加有趣。抢答器是竞赛问题中一种常用的必备装置，从原理上讲它是一种典型的数字电路。数字抢答器一个主要的部分就是计时，而为计时系统提供脉冲的则是由555集成电路成的多谐振荡器电路。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。关键词：计时，脉冲，多谐振荡器 黄河科技学院毕业设计（文献综述） 第6页 引言555在1971年投入市场，当时在市场上引起了轰动。西格尼蒂克公司在1975年被飞利浦半导体公司收购，也就是现在的恩智浦半导体。555销售量达到了数十亿部。目前工程师仍然在使用555设计一些有用的模块和一些用处不大的东西，比如为汽车进气格栅设计电影霹雳游侠风格的车灯。555定时器是一种通用的集模拟与逻辑功能为一体的中规模集成电路。因集成电路内部含有三个5千欧电阻而得名。利用555定时器可以构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器。 利用这种芯片，只要适量配接少量原件，可以很方便的构成脉冲产生和变换电路及具有其他定时功能的电路， 在电子系统、电子玩具、家用电器等方面都有广泛的应用。555定时器是美国Signetics公司1972年研制的用于取代机械式定时器的中规模集成电路，因输入端设计有三个5k的电阻而得名。此电路后来竟风靡世界。目前，流行的产品主要有4个：BJT两个：555，556（含有两个555）；CMOS两个：7555，7556（含有两个7555）。 555定时器可以说是模拟电路与数字电路结合的典范。1 555的发展史1971年，在Signetics公司期间，Camenzind发明了555定时器。Signetics并于1971年将该项发明成功商业化。该器件主要应用于振荡器，脉冲产生及其他应用中，至今仍被广泛应用。目前，世界各大半导体厂商生产着各种各样的555定时器 2 555定时器介绍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。一般用双极性工艺制作的称为 555，用 CMOS 工艺制作的称为 7555，除单定时器外，还有对应的双定时器 556/7556。555 定时器的电源电压范围宽，可在 4.5V16V 工作，7555 可在 318V 工作，输出驱动电流约为 200mA，因而其输出可与 TTL、CMOS 或者模拟电路电平兼容。 它内部包括两个电压比较器，三个等值串联电阻，一个 RS 触发器，一个放电管 T 及功率输出级。它提供两个基准电压VCC /3 和 2VCC /3。图1为555内部电路框图。 图1 555内部框图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的电阻器构成分压，它们分别使高电平比较器A1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脚输入并低于时，触发器置位，555的3脚输出高电平，同时放电，开关管截止。是复位端，当其为0时，555输出低电平。平时该端开路或接VCC。Vc是控制电压端（5脚），平时输出作为比较器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。3 555构成电路3.1 555构成单稳态触发器单稳态触发器只有一个稳态状态。在未加触发信号之前，触发器处于稳定状态，经触发后，触发器由稳定状态翻转为暂稳状态，暂稳状态保持一段时间后，又会自动翻转回原来的稳定状态。单稳态触发器一般用于延时和脉冲整形电路。555定时器和外接定时元件R、C构成单稳态触发器。稳态时555电路输入端处于电源电平，内部放电开关管T导通，输出端Vo输出低电平，当有一个外部负脉冲触发信号加到Vi端。并使2端电位瞬时低于1/3VCC，低电平比较器动作，单稳态电路即开始一个稳态过程，电容C开始充电，Vc按指数规律增长。当Vc充电到2/3VCC时，高电平比较器动作，比较器A1翻转，输出Vo从高电平返回低电平，放电开关管T重新导通，电容C上的电荷很快经放电开关管放电，暂态结束，恢复稳定，为下个触发脉冲的来到作好准备。3.2 555定时器构成多谐振荡电路由555定时器和外接元件R1、R2、C构成多谐振荡器，脚2与脚6直接相连。图2为555构成多谐振荡器。 图2 555构成多谐振荡器电路没有稳态，仅存在两个暂稳态，电路亦不需要外接触发信号，利用电源通过R1、R2向C充电，以及C通过R2向放电端放电，使电路产生振荡。电容C在和之间充电和放电，从而在输出端得到一系列的矩形波。多谐振荡器的波形图如图3所示。 图3 多谐振荡器波形图555定时器还可构成占空比可调的多谐振荡器占空比可调的多谐振荡器电路增加了一个电位器和两个引导二极管。D1、D2用来决定电容充、放电电流流经电阻的途径（充电时D1导通，D2截止；放电时D2导通，D1截止）。定时器构成占空比可调的多谐振荡器如图4所示。图4 555定时器构成占空比可调的多谐振荡器占空比 可见，若取，电路即可输出占空比为50的方波信号。 总 结在老师的悉心指导与严格要求下，我学到了很多。对以前所学的模电与书店知识有了进一步的加深与掌握。也深切的认识到自己的不足，之前总是不注重知识的连贯性，以至于在构想电路图是没有明确的思路，后经查阅资料与复习所学知识，才对本次设计有了清晰的思路。在设计与制作过程中，除了学会了很多芯片等元器件的正确使用外，更多的是掌握了各个芯片模块的工作原理，每个器件在电路中起到的作用，对电路在焊接时的布线布局才是设计的宗旨。总之，每次尝试都会有很多启迪，只要自己动手，总会学到知识，重在学习，贵在领悟。参考文献1 阎石.数字电子电路.北京：中央广播电视大学出版社.1992.2 康华光.电子技术基础（数字部分）.北京：高等教育出版社.2000.3 任为民.数字电子电路学习和实验指导.北京：广播电视大学出版社.1992.4 赵雅兴.编著. PSpice与电子器件模型.北京邮电大学出版社，2004.5 赵本暄.高灵敏度热导池的稳压电源J;分析仪器;1980年03期.6 王长贵.UJ-1型电位差计用稳压电源J;电力机车与城轨车辆;1980年02期.7 黄德勤.直流倍压稳压电源J;移动通信;1980年04期.8 郑朝简.J计数码漏送检测保护电路J;电加工与模具;1981年02期.9 赵钟秀.稳压电源抗脉冲干扰能力的提高J;电测与仪表;1981年07期.10 王懋诩.稳压电源中抑制冲击电流的方法J;电子技术;1981年10期.11 Nilsson, James William.Introduction to PSpice manual for Electric Circuits using orcad release 9.1.Science