555時基電路在定時電路中的應(yīng)用

韓澤輝

沈陽東軟智睿放療技術(shù)有限公司 遼寧沈陽 110000

555時基電路的產(chǎn)品型號是比較多樣的，主要包括SL555、NE555、LM555、RC555等等。這些型號的時基電路有兩方面的內(nèi)容都是相同的，分別是內(nèi)部功能結(jié)構(gòu)和引腳排列序號，正是因為如此，當(dāng)對其進行應(yīng)用的時候，是能夠進行相互代換的。由于其能夠進行組合并且能夠良好的替換，因此在實際應(yīng)用中，能夠滿足不同工作環(huán)境下對于電路的不同要求，具有良好的適應(yīng)性靈活性，能夠為工作開展提供保障，為生活提供便利。

1 555時基電路的工作原理

1.1 555時基電路有著相應(yīng)特征

在555時基電路的內(nèi)部，有晶體三極管、晶體二極管和電阻器，其數(shù)量分別是21、4、16。在下圖中，A1和A2代表的是兩個高增益電壓比較器，其輸出端分別與R和S相連接。三個R的阻值是一樣的[1]。

其中使用了兩個放大器作為互相連鎖控制。控制信號在于2腳和6腳的電壓，通常使用把2腳6腳連接在一起。5腳可以在一定范圍內(nèi)做閥值調(diào)節(jié)，通常連接一個電容。利用外接電阻，電容的時間常數(shù)作為放大器翻轉(zhuǎn)的電壓根據(jù)，同時在7腳內(nèi)部連接了電容放電的晶體管。作為定時器使用，7腳懸空或者接地。作為振蕩器使用7腳通過電阻連接2腳6腳。同時用電阻連接8腳。

A1和A2分別是上比較器和下比較器，因為R的阻值都是5K。A1和A2分別是上比較器和下比較器，因為R的阻值都是5KΩ，所以，集成電路的5腳點位固定在2/3VDD，6腳叫做閾值輸入端TH。

對于A1來說，將其基準(zhǔn)設(shè)定在反相輸入端，因此，第6腳電壓不小于2/3VDD的時候，A1輸出高電平，輸出端3腳是低電平，在這個時候，放電管處于導(dǎo)通狀態(tài)，時基電路的7腳和1腳被放電管短接，外部定時電容能夠通過7和1兩腳放電。同時，將A2的基準(zhǔn)設(shè)定在同相輸入端，所以，在第2腳電平不高于1/3VDD的時候，其輸出高電平，3腳輸出高電平，放電器處于截止的狀態(tài)。在7腳和1腳之間斷路的時候，外電容能夠通過電阻進行充電，見圖1。

1.2 對555時基電路的真值表進行相應(yīng)呈現(xiàn)

在時基電路中，其第5腳是控制端，能夠?qū)ν饨臃謮弘娮杌蛘呤欠€(wěn)壓管進行充分應(yīng)用，從而對上電壓比較器和下電壓比較器的基準(zhǔn)電壓進行相應(yīng)改變，從而使其應(yīng)用范圍得到相應(yīng)拓展。當(dāng)對控制端進行相應(yīng)應(yīng)用的時候，通常情況下，能夠懸空出來，或者是對0．01F電容器接地GND進行充分應(yīng)用，從而對相應(yīng)干擾進行有效消除，見下表。

2 555時基電路的工作模式

555時基電路的應(yīng)用范圍是非常廣泛的，在對其進行應(yīng)用的過程中，能夠?qū)⑵浣M成不用性能的高頻振蕩器或者低頻振蕩器等等，不過，電路的轉(zhuǎn)換對其工作模式是沒有相應(yīng)決定作用的，其工作模式是比較固定的，主要有三種，分別是單穩(wěn)態(tài)模式、雙穩(wěn)態(tài)模式和無穩(wěn)態(tài)模式[2]。

圖1

2.1 首先，對其單穩(wěn)態(tài)工作模式進行相應(yīng)分析和研究

單穩(wěn)態(tài)工作模式主要指的是，電路只有一個穩(wěn)態(tài)，還可以將其稱為單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。當(dāng)處于穩(wěn)定狀態(tài)的時候，555時基電路是處于復(fù)位態(tài)的，此時，3腳輸出低電平。在電路受到低電平觸發(fā)的時候，555電路翻轉(zhuǎn)置位進入到暫穩(wěn)態(tài)，在此時段中，3腳會輸出高電平，那么，經(jīng)過一段時間之后，電路能夠自動返回到穩(wěn)定態(tài)。同時，將暫穩(wěn)態(tài)時間稱為暫態(tài)時間，其表達式是t=1．1R1·C1。

2.2 然后，對雙穩(wěn)態(tài)工作模式進行相應(yīng)闡述

此種工作模式所指的是，電路中有兩個穩(wěn)定狀態(tài)，也就是置位態(tài)或者是復(fù)位態(tài)，對于外圍元件是沒有任何需求的。在此電路中，將S作為置位端，在輸入的脈沖電平比1/3VDD小的時候，555置位，3腳輸出高電平。將R作為復(fù)位端，在輸入的脈沖比2/3VDD高的時候，555復(fù)位，3腳輸出低電平。當(dāng)置位端和復(fù)位輸入的發(fā)生沖突的時候，置位端是優(yōu)于復(fù)位端的。

2.3 最后，對無穩(wěn)態(tài)工作模式進行相應(yīng)說明

此種工作模式主要指的是電路是沒有固定的穩(wěn)定狀態(tài)的，555時基電路所處的狀態(tài)使置位和復(fù)位反復(fù)交替的狀態(tài)，也就是3腳交替輸出高電平和低電平，所輸出的波形與矩形波是比較相像的。同時，矩形波有著比較鮮明的特征，其高次諧波是比較多樣的，因此，還可以將無穩(wěn)態(tài)的工作模式稱之為自激多諧振蕩器[3]。

3 555時基電路在定時電路中的應(yīng)用

照明燈或者是家用電器開關(guān)通常需要在一定的時間延遲后進行，而為了滿足對于延遲的需要，就可以對電路進行設(shè)計。電路工作的原理如下圖所示，其組成部分包括了濾波，降壓，延時控制電路，整流等部分。

引腳 低觸發(fā)端 高觸發(fā)端 強制復(fù)位端 輸出端 放電端（2腳） （6腳） （4腳） （3腳） （7腳）電平高低 不大于1/3VDD 任意 高 高（置位） 懸空（置位）電平高低 大于1/3VDD 不小于2/3VDD 高 低（復(fù)位） 低（復(fù)位）電平高低 大于1/3VDD 小于2/3VDD 高 維持原電平不變 與3腳相同電平高低 任意 任意 低（不大于0.4V） 低 低

圖2 多用途延遲開關(guān)電源插座

首先當(dāng)AN按下的時候，工作電壓就會加壓到延遲器，此時NE555與②、⑥腳是高電平NE555③腳是低電平，并且是輸出。繼電器在獲得電源后開始工作，觸點向上吸合，延關(guān)插座此時處于通電狀態(tài)，而延開插座則處于未通電狀態(tài)。電源依次經(jīng)過電位器，電容器與電阻，對C3充電。C3電壓在上升的過程中，NE555②腳與⑥腳則處于下降的狀態(tài)。當(dāng)其降到2/3Vcc，NE555③腳輸出電平由低升至高電平，此時繼電器由于失去發(fā)電源從而停止工作。觸控點則能夠恢復(fù)到原有的位置。延關(guān)插座此時處于未通電的狀態(tài)，而延開插座則處于通電狀態(tài)，由此用戶的不同需求就能夠得到滿足。對于此電路而言，只需要確保各元器件質(zhì)量的處于正常工作狀態(tài)即可，在裝配的過程中不出現(xiàn)問題，電路就可以正常工作。

決定延遲時間的是R3+PR的值，在開關(guān)電源部分整流濾波電流的組成包括了VD1-VD4、C1、C2、R1。多諧振蕩電路的組成部分包括了NE555、R2、R3、VD6、C4等元器件。穩(wěn)壓電路的組成部分包括了R4、C3、12V穩(wěn)壓管等，從而為NE555提供了穩(wěn)定的工作電源。開關(guān)電路的構(gòu)成包括了兩個部分，變壓器與大功率管，控制后者工作狀態(tài)的是NE555③腳，脈沖寬度決定了導(dǎo)通的時間，對R3進行調(diào)整就可以對脈沖寬度進行改變。當(dāng)脈沖寬度變寬后，輸出電壓就會升高，相反電壓就會降低。

從制作簡易性方面來考慮，開關(guān)電源通常會將其設(shè)置為無法自動穩(wěn)壓，功能與變壓器類似，只能在一定程度上實現(xiàn)降壓與隔離作用，而穩(wěn)壓目標(biāo)的達成則是由穩(wěn)壓電路來完成的。二者是不共地的，從而能夠?qū)ζ溥M行組合，輸出多種電壓，滿足實際使用的不同需要。

4 結(jié)語

通過對555時基電路的工作原理、工作模式以及其在定時電路中的應(yīng)用進行相應(yīng)研究和分析，從中發(fā)現(xiàn)，555定時器的比較器有著非常鮮明的特征和優(yōu)勢，主要是其靈敏度是比較高的，速度比較快、溫度漂移小，同時，能夠?qū)Ρ容^大的驅(qū)動電流進行有效輸出，還可以同數(shù)字電路直接進行連接，正是因為如此，其取代了體積大和精度低的集成電路，其應(yīng)用范圍不斷拓展和擴大，在電子電路中進行了充分應(yīng)用。這與當(dāng)下社會的發(fā)展是緊密聯(lián)系的，對人們的生活和工作有著比較大的作用和影響，可以在較大程度上提高其工作和生產(chǎn)效率。