555时基集成电路的应用

555时基集成电路的应用日期：来源：英特网作者：佚名字体：大中小2006-07-02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，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“C6.2-RT。水1.L1人工启动单稳1）闿点:KT-&.2-cr,A工启劫jvo=o稳忘：vu=l,皙稳态（td）-2）公式：Td=l.LRTCT3）用途：定时,，延臥1.1.Z人丁启动单稳I、特点：CT-6.2-RT,人工启动，V0=1j穏蹇：0=0I暂稳态ftd）B公式：Td=l.lRT*Cr3）用途：定时延时a第2种（图2）是脉冲启动型单稳，也可以分为2个不同的单元。他们的输入特点都是“RT7.6-CT,都是从2端输入。1.2.1电路的2端不带任何元件,具有最简单的形式；1.2.2电路则带有一个RC微分电路。*1Z1脉沖启动单箱1特点：MRT-7.5-CT2端嶽入。夕卜鹹浦启动或人工启动.2）式：Td=l1RT*CTD用途：定（延）时、消抖动、分t倍）频脉冲输出、J（:速率等检测口*1.2.E麻冲启动单稳U特点：HRT-7.6-CTM2端输人-外脉冲启动输入带耽徵分电路.公式：Td二11RI*CTD用途：定（延）时、消抖动、分（倍）频脉冲输出、L,匚速率等检测第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L3.2单稳型YCDVetL.3.2单稳型VCD1）特点:“RT-TB-CT”输入带m运放等辅助黠件.2）用途:同13.13）别名:VFC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件的电路为1.3.2。图中列出了2个常用电路。1）特点:HlT-7.&-CT2端输入被调制脉沖5端加调制信号论怙2）用途：脉宽调制、压频变化、A/D夷换等*3）別名：FWI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（2.1.22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。VCC6?+;0十Hr厶TTO1）特点：有咖S两亍输入，两輸入稠值电压还同/端入无62）用途：I:匕较器I电子幵关检测电路家电控制聽等口3）别名:刘限比校器、锁存臥1）特点.：一端固定、一端输入无输入2）用途：同2.1.1-3）别名：檢测比较器.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。】）特点：乩E端短接作输入输入无C有滞后电压也VK2 ）用谨：电子开关、监控肯誓、脉冲整形等.3 ）别名：滞后比较器、反相比较跖特点：E息端短接作输入，变化R1、噩的值或改变吨讪调整阀值电压。八用途：方波输岀、脉冲整形.*ZS1施密特触发器*2.2阀值电压可调的施密特袖发器flVCC1）特点：HRA-62-C,JRA写VO相连”2）公式：T1=T2=O693RAC:T=0,722/RA*C3）用途：方波输出，音响告誓电源变换等3351455LD762e_oVD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V0的。直接反馈型无雀I）特点:,7-EB-a.E-C,T与VO相联2）公式:Tl=TZ=0.693RACT=0722/EA+C3）用途：方波输岀音响吉警“电源妾换等第二种（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。1）特点：ttRA-T-EB-6.2-C,砧VCC相连2）公孟：Tl=0.6A3（RA+RB）#C#T2=0.W3B*GF-L.443/CftA+2EB）*C3）用途：拆冲输出、音响告警*家电揑制、电孑玩具、检测仗器、电源变换*走时器等*3.2.1I同接反馈型无稍T:E“7B2VCC1）特点：（*EA-7-KB-6.2-Cs,RA与VTT相连”切与琥并联.2）公式：Tl=0.693RA*CT=0.693K0*CRk=RB时T1=T2F-D722/CEtA*C）半3.匕3包占空比可调關冲掠荡电跖*3.2、3b占空比可调脉冲振荡电跻VCCjvo-3I-RARBVD1）特点：丫端和62请上下为诵中间有阿肚并联aRA-RI+RA1RB=K2+RB企式：Tl=0.693RA*CT2=0.&93EB+CF=l.443/（XA+RB）*C3）用途：同3.21门特点：T瑞和B2谛上下为中间有诩即并联.RA=R1+RAK0=E2+KE2）公式：T1=O693RA*CT2=0.&93RB*CF-l443/CRA+K0）*C3）用燧:同3.2.1D用廛：方诚输出、音响告警、家电控制、檢测质器定时爭等口3.3.2无穗型VCO图31）特点：wRA-7-KB-6.2-C,s篩入有VT、运啟等辅助黠件.公式：0=1.443/（RA.+2M）*C3）用途：同331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。只有一个振荡电第三种（见图3）是压控振荡器。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（332）两个单元。图中举了两个应用实例。3.3.1无箱型VCD1）特点；2-Ch5端加输入信号VI或控制，电氏荷号VCTq2）公式：FQ=1.443/（KA+2KB）*CD用途：脉宽调制电压频变换、A/D变换等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762三端并联，只有一个电阻RA的无稳电路，这时可把它看成是321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=VCO6V0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。RTvoKA一3VCC=GVVCCHLX220V/AC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=0S=0,它的输出就成高电平：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=Q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勺产品，并应根据负载（HL）的容量大小选择继电器触点容量。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VD1VD2的存在，C3C4在电路中只充电不放电，充电最大值为EC，将B端接地，在AC两端就得到+/-EC的双电源。本电路输出电流超过50mA3-15V耽6YD1OP耳*C31那2000F丰C2KC422uF-3-15VVB22AF或2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定时开关，则可以在使用者进入梦乡后及时切断电源。33UF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。ci-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类放大器我们知道D类放大器具有体积小、效率高的特点。这里介绍一个用555电路制作的简易D类放大器。它是利用555电路构成一个可控的多谐振荡器，音频信号输入到控制端得到调宽脉冲信号（如图），基本能满足一般的听音要求。C4220uF=4=C12MPLEWH1IC555C54TOUFVDD+12VluF由IC555和R1、R2C1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。15L48NE555470uFC210K1N4-143-.01uF22OV/ACMOC3061图lb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NE555的3脚输出高电平期间，过零通断型光电耦合器MOC306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。MOC306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MOC306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=2Vz220V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V2Vf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元件选择：BG1可选用3AX3AG等PNP型锗管；BCR用400V以上的小型双向可控硅，其它元件按图标选用。制作要点：热敏传感器BG1可用耐温的细软线引出，并将其连同管脚接头装入。一电容器铝壳内，注入导热硅脂，制成温度探头。使用时，把该温度探头放在适当部位即可。v/vz、v6多用途延迟开关电源插座家用电器、照明灯等电源的开或关，常常需要在不同的时间延迟后进行，本电源插座即可满足这种不同的需要。工作原理：电路如图所示，它由降压、整流、滤波及延时控制电路等部分组成。ANC1.68uFZOV延开4TOKIM4001M延关IOOOuF1+C21000uFR51JQX13F12Vtopinc126com1WKC4R31UFNE555VD5iIN4O(M按下AN12V工作电压加至延迟器上，这时NE555勺脚和脚为高电平,则NE555的脚输出为低电平，因此继电器K得电工作，触点K1-1向上吸合，这时“延关”插座得电，而“延开”插座无电。这时电源通过电容器C3、电位器RP电阻器R3至“地”，对C3进行充电，随着C3上的电压升高，NE555的、脚的电压越来越往下降，当此电压下降至2/3VCC时，NE555的脚输出由低电平跳变为高电平，这时继电器将失电而不工作，则其控制触点恢复原位，则“延关”插座失电，而“延开”插座得电。就这样满足了不同的需求，LEDLED2作相应的指示。本电路只要元器件是好的，装配无误，装好即可正常工作。延时时间由C3及PR+R3的值决定，T1.1C3(PR+R3)oRP指有效部分。C3可用数十pF至1000卩F的电容器，(PR+R3的值可取2K10MQ。C1的耐压值应400V,R1的功率应2WAN按钮开关可选用K-18型的，继电器的型号为JQX-13F-12乂其它元器件无特殊要求。新颖实用的直流低压稳压电源开关电源部分的VD1-VD4R1、C1、C2组成整流滤波电路。NE555和R2、R3、C4VD6等元件组成多谐振荡电路，其频率约20KHz。R4C3VD5组成降压稳压电路，为NE555提供12V工作电源。大功率管VT1及变压器T构成开关电路。VT1的工作状态由NE555的脚控制，导通时间由脉冲宽度决定，调整R3即可改变脉冲宽度。脉冲宽度变宽，输出电压升高；脉冲宽度变窄，输出电压降低。VT2及R8R9C6组成过流保护电路。当负载过重或发生短路故障时，VT2导通，强迫NE555复位停振，从而保护VT1不致损坏。C7R10为保护网络，防止VT1的c-e结被瞬间脉冲击穿。两个次级绕组经整流滤波后分别输出20V及12V。为了使制作简单，开关电源设计成不能自动稳压的，其功能类似于变压器，只是实现轻型化的隔离降压作用，稳压功能由后面的稳压电路实现。12V直流电压经7805稳压后输出+5V电压；20V直流电压送至可调稳压电路。两者不共地，以便于进行加减组合输出多种电压。