如何用555计时器做1s脉冲源?555工作电压是多少?
555计时器是一种非常常见的集成电路,广泛应用于定时、延时、脉冲发生等各种电子电路中。本文将详细介绍如何使用555计时器做1s脉冲源,并简单介绍555计时器的工作原理和参数。
一、555计时器的工作原理
555计时器是一种多功能定时器,由美国奇普公司于1972年推出。它具有很好的稳定性、可靠性和易于控制的特点,被广泛应用于电子电路中定时、延时、脉冲发生、频率分频等方面。
555计时器的内部结构包括三个功能模块:比较器、rs触发器和输出级。其中比较器是由两个比较器组成的,它们分别是1/3电压比较器和2/3电压比较器。当输入电压高于1/3vcc时,1/3电压比较器输出高电平;当输入电压低于2/3vcc时,2/3电压比较器输出低电平。
rs触发器是由两个双稳态触发器(或反相器)组成的,它们通过输入引脚tr、th与比较器相连。当tr引脚输入低电平时(或th输入高电平时),rs触发器处于复位(或置位)状态,q输出为低电平(或高电平)。当tr引脚输入高电平时(或th输入低电平时),rs触发器处于置位(或复位)状态,q输出为高电平(或低电平)。
输出级是由单稳态触发器和放大器组成的,单稳态触发器由一个双稳态触发器和两个rc电路组成,当tr引脚输入高电平时,单稳态触发器的输出会在一段时间内保持高电平(t为rc时间常数)。放大器用于将单稳态触发器的输出放大并输出到555计时器的输出引脚。
555计时器的工作原理是通过改变rs触发器的状态来实现定时、延时、脉冲发生等功能。在定时模式下,当tr引脚输入高电平时,rs触发器处于置位状态,q输出为高电平,单稳态触发器的输出也为高电平,经过一个时间t后,单稳态触发器的输出变为低电平,此时555计时器的输出引脚也输出低电平。
在延时模式下,与定时模式相反,当th引脚输入高电平时,rs触发器处于复位状态,q输出为低电平,单稳态触发器的输出也为低电平,经过一个时间t后,单稳态触发器的输出变为高电平,此时555计时器的输出引脚也输出高电平。在脉冲发生模式下,通过连接tr和th引脚,使555计时器在一个时间周期内输出一个方波信号或矩形脉冲信号。
二、555计时器的参数
在使用555计时器时,需要根据具体的电路需求选择合适的参数,以下是555计时器常用的参数:
1. vcc:供电电压,一般为5v至18v。
2. r1、r2:外部电阻,用于调节定时时间,其关系式为t=1.1(r1+2r2)c。
3. c:外部电容,用于调节定时时间。
4. rs:电压控制电阻,用于调节输出频率。
5. rb:输入引脚电阻,用于限流并保证555计时器输入电压的稳定性。
6. ra:放大器输入电阻,用于保证555计时器输出电压的稳定性。
三、使用555计时器制作1s脉冲源
接下来,我们将利用555计时器制作1s脉冲源。该电路图如下图所示:
图2 555计时器制作1s脉冲源电路图
该电路使用定时模式,利用外部电容c和电阻r1、r2调节定时时间,使得555计时器输出一个周期为1s的脉冲信号。具体步骤如下:
1. 将555计时器的vcc引脚连接至正电源,gnd引脚连接至地。
2. 将555计时器的tr引脚接至vcc引脚,th引脚接至gnd引脚,使得rs触发器处于置位状态。
3. 将555计时器的输出引脚连接至一个led,并通过一个电阻进行限流,使得led亮起来。
4. 将一个100nf电容连接至555计时器的reset引脚和gnd引脚之间,起到去噪的作用。
5. 将一个10uf电容和一个1m电阻串联,连接至555计时器的电源引脚和gnd引脚之间,起到滤波的作用。
6. 将一个1k电阻连接至555计时器的控制电压引脚,使其处于高电平状态(ctrl不接电阻为高电平,接电阻为低电平)。
7. 将一个1uf电容和一个10k电阻串联,连接至555计时器的第6引脚和gnd引脚之间,起到电位分压的作用,使得555计时器的第6引脚的电压为1/2vcc。
8. 将一个10k电阻连接至555计时器的第2引脚和第6引脚之间,使得第2引脚电压等于1/3vcc。
9. 将一个470k电阻和一个1uf电容串联,连接至555计时器的第6引脚和第7引脚之间,起到调节输出频率的作用。
10. 将一个100k电阻和一个1uf电容串联,连接至555计时器的第7引脚和gnd引脚之间,起到调节脉冲宽度的作用。
11. 将一个220nf电容和一个10k电阻串联,连接至555计时器的第5引脚和gnd引脚之间,起到调节输出脉冲速度的作用。
12. 最后,将一个10k电阻和一个10uf电容串联,连接至555计时器的第1引脚和gnd引脚之间,来设定脉冲输出的周期。
完成以上步骤后,我们可以开启电源,此时led会按照我们设定的周期和宽度不断闪烁。
四、总结
本文详细介绍了555计时器的工作原理、参数以及使用方法,并举例说明了如何使用555计时器制作1s脉冲源。希望读者通过本文的介绍,能够深入理解555计时器的原理并能灵活运用于实际电路设计中。
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