集成电路定时器555及其基本应用

1、集成逻辑门和基本应用、学习要求TTL、CMOS和非网关电路的主要参数测试方法，以及OC门、TS门的“线路和”功能；设计和安装测试逻辑门参数的实验电路，并进行参数测试。学习如何使用集成逻辑浇口设计警报、延迟和其他功能回路。I，TTL门电路的主要参数和使用计划，1 .TTL和非数字电路的主要参数、静态功率PD是非负载时总电源电流ICC乘以电源电压VCC。也就是说，在PD=ICC VCC (2-3-1)表达式中，ICC是非图中所有输入和输出端均为空时电源供应的电流。通用ICC10mA、PD50mW。输出高水位VOH表示多个输入端的输出级别值。典型的VOH3.5V称为逻辑“1”。输出低级别VOL表示所

2、有输入为高级别时的输出级别值。典型的VOL0.4V，称为逻辑“0”。扇出系数常开触点和碑文输出到低级VOL时可以驱动等效语句的最大数量。测试时，NO的计算方法如下：NO=IOL/IIS (2-3-2)式，IIS是输入短路电流，一个输入端接地，另一个输入端悬空，输出端空载时从接地输入端引出的电流。一般IIS1.6mA；IOL是输出较低级别时允许的最大电流，一般IOL16mA。平均传输延迟tpd是表征设备交换机速度的参数。如果环境和碑文的输入为1波，则输出波形的上升和下降都将延迟时间设置为tPLH，减少延迟时间设置为tPHL，则显示平均传输延迟时间tpd可用(2-3-3)。Tpd的值非常小，通常是

3、几纳秒到几十纳秒。Tpd=(tPLH tPHL)/2 (2-3-3) DC噪声容限VNH和VNL表示输入部允许的输入电压变化的限制范围。输入端处于高水平状态时的噪音容限VNH=VOH minVIH min(2-3-4)输入端处于低水平状态时的噪音容限VNL=VIL maxVOL max(2-3-5)正常VOH min=2.4V，VOH min，2 .TTL设备使用规则，电源电压VCC仅允许在5V10%的范围内，超出此范围可能会损坏设备或混淆逻辑功能。电源过滤器TTL设备的快速切换产生电流跳跃，速度约为4mA5mA。此电流在共线上的压降会引起噪音干扰，因此应尽量减少接地线以减少干扰。一个0.01

4、F0.1F电容作为低频滤波器和高频滤波器，在电源端以100F的电容提供。输出端连接不允许输出端直接连接或接地到5V。对于容量大于100pF的负载，必须串接数百欧姆的限流电阻。否则，设备可能损坏。除收集器打开(OC)门和三态(TS)门外，其他栅极电路的输出端不允许并行使用，否则设备可能会逻辑混乱或损坏。输入端的连接输入端可以连接1个1k10k电阻和电源连接或直接电源电压VCC以获得高水平输入。直接接地是低级输入。或者，门、碑文和其他TTL电路的过量输入部分不能悬挂，只能接地，门、非门等TTL电路的过量输入部分可以悬空(与连接级别相同)，但是地面的阻抗高，容易受到外部干扰，因此可以直接连接到电源电

5、压VCC或与其他输入并行使用，以提高电路的可靠性，但是与其他输入端并行工作时，从信号接收的电流会增加。第二，CMOS栅极电路的主要参数和使用规则，1 .CMOS和非栅极电路的主要参数、电源电压VDD CMOS栅极电路的大功率电压VDD范围，通常在5V 15V范围内工作，允许10%波动。静态功耗PD CMOS中的PD与工作电源电压VDD的高低相关，但是与TTL设备相比，PD的大小看起来微乎其微(大约微瓦特级别)。输出高水位VOH VOHVDD0.5V是逻辑“1”。将低级volvolvolv ss 0.5v输出为逻辑“0”(VSS=0v)。扇出系数常开CMOS电路的输入阻抗很高，输入短路电流IIS

6、很小，一般IIS0.1A。输出端入口电流IOL比TTL电路小得多，在5V电源电压下为常规IOL500A。但是，如果用此电流驱动同一种类的门电路，则扇出系数将非常大。因此，操作频率低时，扇出系数不受限制。但是，在高频下工作时，后门上的输入电容器是主负载，因此扇出系数受到限制。通常，NO=1020。平均传输延迟tpd CMOS电路的平均传输延迟比TTL电路长得多，通常为tpd200ns。直流噪声容限VNH和VNL CMOS设备的噪声容限通常估计为电源电压VDD的30%，VNH VNL=1.5V具有更好的抗干扰能力，因为CMOS设备的噪声容限远远大于TTL电路的噪声容限。提高电源电压VDD是提高CM

7、OS设备抗干扰能力的有效方法。2 .CMOS设备的使用规则、电源电压电源电压不能反向组合、VDD连接电源阳极、VSS连接电源阴极(通常为接地)。输出端的连接输出端不能直接连接到VDD或地面，除了三态门外，不允许连接两个设备的输出端。输入端的连接输入端的信号电压Vi必须为VSSViVDD。如果超出此范围，则可能损坏输入部能够串接电流限制电阻(10k100k)的设备内部的保护二极管或绝缘栅极。所有额外的输出不能悬空，必须根据逻辑要求直接连接VDD或VSS(接地)。工作速度不高时，输入部可以并行使用。测试CMOS电路时，必须首先添加电源电压VDD，然后添加输入信号。关闭电源时，首先切断输入信号，然后

8、是电源电压VDD必须分离。所有测试设备的外壳必须接地良好。CMOS电路具有高输入阻抗，容易受到外部干扰、冲击和静态破坏，必须保存在导电容器中。焊接时，电烙铁外壳必须接地好，必要时可以拔掉烙铁，利用余热焊接。第三，根据逻辑功能，集成逻辑网关可分为逆变器、空、收集器打开(OC)和空、缓冲/驱动器、组合逻辑网关和具有三态输出的逻辑网关。1 .由浇口回路组成的时间源；(a)由TTL浇口回路组成的脉冲时间源；Ro是浇口回路的内部等效电阻，通常为数百欧姆。输出频率可以从几赫兹变更为几兆赫，可以变更电容c，以粗糙地调整频率，并微调RP实施频率。1D、2d、3d、4d、0、1、0、0、1、1、1、1、1、0、

9、0和工作方式：初始此时，充电c，当左端电压达到uuo时，将1D充电为1，反转电容器c，当左端电压达到UOL时，输入1D 0，重复电路操作。生成方波上的示意图。晶体管t连接到在前级隔离输出级别的四极跟随，电位器电阻RP改变数十，000欧元不会影响电路的工作状态。因此，该电路具有输出频率范围大、输出波形好、载荷能力大等优点。2 .由浇口回路组成的触发器，可以配置RS触发器、单稳态触发器等作为浇口回路，右图为默认RS触发器。该电路经常用作抖动开关电路，因为具有将开关s置于1小时Q=0、s置于2小时Q=1的重置(0)和位置设置(1)功能，并且将开关s切换到2小时q=1不会发生Q端的抖动。右图是由基本R

10、S触发器组成的恒醒触发电路，可以用作恒醒控制电路或报警电路。工作方式：触发脉冲不来时，R=1，S=0，Q=1，发光二极管d亮，电容Ct充电到Rt，S=1。q保持为1，d始终保持打开状态，因此总是称为灯。负脉冲出现且R=0，S=1时，d关闭，电容器Ct放电，直到S=0。如果R=1，S=0，则d返回到亮状态。灯熄灭时间t=0.7RtCt .4。收集器打开(OC)门和三状态(TS)门应用程序、收集器打开(OC)和空灯以及三状态(TS)输出门具有线路和功能。也就是说，输出端可以直接连接。对于收集器打开和碑文，输出端悬空，因此使用时输出端和电源之间必须连接电阻RL，其值取决于应用条件。右图显示了n个OC

11、门“线”和“驱动TTL门”回路。分析表明，外部阻力RL的最大值RL max和最小RL min的表达式，n OC语句，对于表达式，VOH min=2.4V，IOH=100A，iih=50a，volmax=0.4v，IIS，实施OC和非逻辑功能比使用通用和非逻辑功能更经济，图2.3.5 1级OC语句在第3级“(a)”，(a)，(a)第3级“”和非文字“(b)第1级OC语句通常采用rlminrlmax。3状态(TS)输出和碑文与常规和非照明电路的不同之处在于，如图2.3.6所示，还有一个控制端(称为禁止端或neen)。如果控制端是较高的级别，则输出端将分离，指示高阻力状态或“悬挂”。如果控制端是较低

12、的级别，则输出与输入相同。将三状态缓冲驱动器的输出端直接并行放置在公共总线上，并且控制端c返回到低级别，从而将每个数据集交替传输到总线上。用于数据传输的三态门，集成电路计时器555及其基本应用，学习要求集成电路计时器555构成的单稳态触发器，自激多谐振荡器和施密特触发器的工作原理及应用电路设计方法。熟练地安装和测试各实验电路，独立完成布置的实验设计和生产工作。I，555内部结构和性能特性，555计时器的电压范围大，可在3V 18V范围内工作，输出电压的低电平VoL0，高电平VOH VCC，与其他数字集成电路(CMOS、TTL等)兼容，输出电流达到100毫安，直接驱动继电器555的输入阻抗很高，

13、输入电流只有0.1A，用作计时器时，计时长且稳定。555的静态电流很小，通常约80A。晶体管t由开关控制，A1是逆相比较器，A2是同相比较器，比较器的基准电压由电源电压VCC和内部电阻的分压比确定，RS触发器由t的传导和阻挡，2，555组成的基本电路和应用，单稳态触发器及其应用，多谐振子和应用，RS触发器和施密特触发器的应用单稳触发器及其应用，电源设置t阻塞，VCC通过r充电到c，vC上升到(2/3)VCC时反向比较器A1，低输出级别，重置RS触发器，输出端VO为“0”时晶体管t传导，c通过t快速放电和输出RS触发位置，输出端Vo为“1”时，晶体管t关闭，电源VCC通过r充电回c，以后重复上述

14、过程，1。 单稳态触发器及其应用，操作波形如图所示。其中，Vi是用于输入的脉冲，VC是电容c两端的电压，VO是输出脉冲，tp是延迟脉冲的宽度，分析结果为： tp=RCln31.1RC触发脉冲的周期t必须大于TP以确保每个负脉冲的操作，(1)触摸开关电路，如果没有触发脉冲输入，则输出555 555的内部比较器A2反转，将输出VO更改为高电平“1”，发光二极管亮，直到电容器c的电压充电到VC=2VCC/3为止。 C1是高频过滤器电容，用于保持VCC的基准电压稳定性。通常，0.01F、C2用于过滤由电源电流跳跃引入的高频干扰，通常获取0.01F0.1F，触摸开关电路可用于触摸报警、触摸时间、触摸控制

15、等。电路输出信号的上下级别与数字逻辑级别兼容，(2)分频电路，2。多谐振荡器及其应用、容量c的放电时间t1和充电时间T2分别由t1=r 2 cln 20.7 r 2c T2=(R1 R2)cln 20.7(R1 R2)c、输出脉冲的频率、(1)时钟脉冲发生器、555组成矩形脉冲的占空比随频率的变化而变化，(1)时钟脉冲发生器，占空比可调时钟脉冲发生器，放电电路为D2，RB，内部晶体管t和电容c，放电时间t10.7RBC，充电电路RA，D1，c，充电时间t20.7RAC 使用RA=RB可以获得对称方波，(2)电子门铃，医院病床，施密特触发器，基本RS触发器，3 .通过RS触发器、施密特触发器、应

16、用程序等中断电路广泛使用。连接r，s触发施密特触发器，3。RS触发器和施密特触发器应用程序、逻辑级测试电路可用于TTL、CMOS等逻辑电路测试，测量信号频率不应超过25Hz。否则，观察结果不明确，使用由设计工作、集成逻辑门P46 2.3.4 555应用电路设计P60 2.5.1 2.5.4、实验和事故问题、555组成的单稳定触发器调整和生产下一个电路设计和实验。如果触摸控制灯必须手动触摸金属薄片(或电线)，床头小珠亮10s，设置时钟脉冲作为夜间观看时钟的时间分配器的频率为1kHz，要求输出脉冲的频率为10Hz倍频时钟脉冲的频率为500Hz，输出脉冲的频率为1kHz，555的多谐振荡器，设计和实验以