第七章-555定时器课件

各公司生产的555定时器的逻辑功能与外引线排列都完全相同。双极型产品CMOS产品单555型号的最后几位数码5557555双555型号的最后几位数码5567556优点驱动能力较大低功耗、高输入阻抗电源电压工作范围516V318V负载电流可达200mA可达4mA555555定时器的分类定时器的分类6.5.1 6.5.1 555定时器定时器 图6-28555定时器(a)原理图(b)外引线排列图二.构成施密特触发器1.构成施密特触发器图6-29555定时器构成的施密特触发器（a）电路（b）工作波形如果在如果在UIC加上控制电压，加上控制电压，则可以改变电路的则可以改变电路的UT+和和UT。图图6.5.4 用用555定时器接成的单稳态触发器定时器接成的单稳态触发器返回返回低电平触发，低电平触发，TW为充电时间为充电时间图6-30555定时器构成的单稳态触发器（a）电路（b）工作波形工作原理：输出脉冲的宽度tw1.1RC。当触发脉冲uI为高电平时，VCC通过R对C充电，当TH=uC2/3VCC时，高触发端TH有效置0；此时，放电管导通，C放电，TH=uC=0。稳态为0状态。图图6.5.6 用用555定时器接成的多谐振荡器定时器接成的多谐振荡器返回返回图6-29555定时器构成的多谐振荡器（a）电路（b）工作波形电容C充电充=(R1+R2)C电容C放电放=R2C振荡器输出脉冲uO的工作周期为：T0.7(R1+2R2)C 图图6.5.8 用用555定时器组成的定时器组成的占空比可调的多谐振荡器占空比可调的多谐振荡器返回返回例例.秒脉冲发生器秒脉冲发生器CMOS石英晶体多谐振荡器产生f=32768Hz的基准信号，经T/触发器构成的15级异步计数器分频后，便可得到稳定度极高的秒信号。这种秒脉冲发生器可做为各种计时系统的基准信号源。例例.简易温控报警器简易温控报警器例.双音门铃。例例.触摸定时控制开关触摸定时控制开关555定时器构成单稳态触发器。只要用手触摸一下金属片P，由于人体感应电压相当于在触发输入端（管脚2）加入一个负脉冲，555输出端输出高电平，灯泡（RL）发光，当暂稳态时间（tW）结束时，555输出端恢复低电平，灯泡熄灭。该触摸开关可用于夜间定时照明，定时时间可由RC参数调节。例例.触摸、声控双功能延时灯触摸、声控双功能延时灯555和T1、R3、R2、C4组成单稳定时电路，定时（即灯亮）时间约为1分钟。当击掌声传至压电陶瓷片时，HTD将声音信号转换成电信号，经T2、T1放大，触发555，使555输出高电平，触发导通晶闸管SCR，电灯亮；同样，若触摸金属片A时，人体感应电信号经R4、R5加至T1基极，也能使T1导通，触发555，达到上述效果。例：例：图为一心律失常报警电路，图中图为一心律失常报警电路，图中vI是经过放大后的心电信号，其幅是经过放大后的心电信号，其幅值值vIm=4V。（1）对应）对应vI分别画出图中分别画出图中vo1、vo2、vo三点的电压波形；三点的电压波形；（2）说明电路的组成及工作原理）说明电路的组成及工作原理。例：例：一一过压监视电路如路如图所示，所示，试说明当明当监视电压vx超超过一定一定值时，发光二极管光二极管D将将发出出闪烁的信号的信号。（提示：当晶体管提示：当晶体管T饱和和时，555的管脚的管脚1端可端可认为处于地于地电位。）位。）例：间歇振荡器例：间歇振荡器例：报警器例：报警器第第9 9章章 数数/模和模模和模/数转换数转换 模拟量：温度、湿度、压力、流量、速度等。从模拟信号到数字信号的转换称为模/数转换（简称A/D转换），实现模/数转换的电路叫做A/D转换器（简称ADC）；从数字信号到模拟信号的转换称为数/模转换（简称D/A转换），实现数/模转换的电路称为D/A转换器（简称DAC）。第第7 7章章 数数/模和模模和模/数转换数转换 典型数字控制系统框图9.2.19.2.1 D/A转换基本原理转换基本原理 数/模转换就是将数字量转换成与它成正比的模拟量。9.2 D/A9.2 D/A转换转换 数字量：(D3D2D1D0)2(D323D222D121D020)10(1101)2(123122021120)10 模拟量：uoK(D323D222D121D020)10uoK(123122021120)10 (K为比例系数)n位D/A转换器方框图 组成组成D/AD/A转换器的基本指导思想：将数字量按转换器的基本指导思想：将数字量按权展开相加，即得到与数字量成正比的模拟量。权展开相加，即得到与数字量成正比的模拟量。D/AD/A转换器的种类很多转换器的种类很多,主要有：主要有：权电阻网络权电阻网络DACDAC、T T形电阻网络形电阻网络DACDAC倒倒T T形电阻网络形电阻网络DACDAC、权电流权电流DACDAC倒倒T型型电阻网络电阻网络D/A转换器转换器2.工作原理 由于集成运算放大器的电流求和点为虚地，所以每个2R电阻的上端都相当于接地，从网络的A、B、C点分别向右看的对地电阻都是2R。因此流过四个2R电阻的电流分别为I/2、I/4、I/8、I/16。电流是流入地，还是流入运算放大器，由输入的数字量Di通过控制电子开关Si来决定。故流入运算放大器的总电流为：由于从UREF向网络看进去的等效电阻是R，因此从UREF流出的电流为：故：因此输出电压可表示为：由此可见，输出模拟电压uO与输入数字量D成正比，实现了数模转换。对于n位的倒T形电阻网络DAC，则：9.1.3 权电流型权电流型D/A转换器转换器为进一步提高为进一步提高D/A转换器的转换精度，可采用权电流型转换器的转换精度，可采用权电流型D/A转换器。转换器。图示为一图示为一4位权电流位权电流D/A转换器原理电路。这组恒流源从高位到转换器原理电路。这组恒流源从高位到低位电流的大小依次为低位电流的大小依次为I/2、I/4、I/8、I/16。9.1.49.1.4 DAC的主要技术参数的主要技术参数1.分辨率 分辨率是指输出电压的最小变化量与满量程输出电压之比。输出电压的最小变化量就是对应于输入数字量最低位为1，其余各位均为0时的输出电压。满量程输出电压就是对应于输入数字量全部为1时的输出电压。对于n位D/A转换器，分辨率可表示为：分辨率 位数越多，能够分辨的最小输出电压变化量就越小，分辨率就越高。也可用位数n来表示分辨率。2.建立时间（转换速度）D/A转换器从输入数字量到转换成稳定的模拟输出电压所需要的时间称为建立时间。不同的DAC其转换速度也是不相同的，一般约在几微秒到几十微秒的范围内。3.3.转换精度转换精度转转换换精精度度是是指指电电路路实实际际输输出出的的模模拟拟电电压压值值和和理理论论输输出出的的模模拟拟电电压压值值之之差差。通通常常用用最最大大误误差差与与满满量量程程输输出出电电压压之之比比的的百百分分数数表表示示。通通常常要要求求D/AD/A转转换换器器的的误误差差小小于于U ULSBLSB/2/2。例例如如，某某D/AD/A转转换换器器满满量量程程输输出出电电压压为为10V10V，如如果果误误差差为为1%1%，就就意意味味着着输输出出电电压压的的最最大大误误差差为为0.1V0.1V。百百分分数数越小，精度越高。越小，精度越高。转转换换精精度度是是一一个个综综合合指指标标，包包括括非非线线性性误误差差、线线性误差（比例系数误差）、飘移误差性误差（比例系数误差）、飘移误差等。等。非线性误差比例系数误差比例系数误差返回返回9.1.5 9.1.5 集成集成D/A转换器及其应用转换器及其应用常 用 的 集 成 DAC有有 AD7520、DAC0832、DAC0808、DAC1230、MC1408、AD7524等，这里仅对AD7520作简要介绍。1.D/A转换器AD7520 AD7520是10位的D/A转换集成芯片，与微处理器完全兼容。该芯片以接口简单、转换控制容易、通用性好、性能价格比高等特点得到广泛的应用。图9-3 AD7520内部逻辑结构图该芯片只含倒T形电阻网络、电流开关和反馈电阻，不含运算放大器，输出端为电流输出。具体使用时需要外接集成运算放大器和基准电压源。图7-4 AD7520外引脚图 D0D9：数据输入端IOUT1：电流输出端1IOUT2：电流输出端2Rf：10K反馈电阻引出端Vcc：电源输入端UREF：基准电压输入端GND：地。分辨率：10位线性误差：(1/2)LSB（LSB表示输入数字量最低位），若用输出电压满刻度范围FSR的百分数表示则为0.05%FSR。转换速度：500ns温度系数：0.001%/AD7520的主要性能参数如下：10位二进制加法计数器从全“0”加到全“1”，电路的模拟输出电压uo由0V增加到最大值。如果计数脉冲不断，则可在电路的输出端得到周期性的锯齿波。2.应用举例1（组成锯齿波发生器）图7-5AD7520组成的锯齿波发生器 图7-5AD7520组成的锯齿波发生器 AD7520中的中的CMOS模拟开关电路模拟开关电路 AD7520串行输入串行输入D/A转换器转换器的电路结构框图的电路结构框图串行输入串行输入D/A转换器转换器MAX515的电路结构框的电路结构框图图返回返回MAX53012BIT 串行串行DACMAX515的工作时序图返回返回串行输入串行输入D/A转换器转换器MAX515的电路结构框的电路结构框图图返回返回