;任务提出;任务分析;相关知识;555集成电路内部结构如图3-5-3所示,它由电阻分压器、电压比较、RS触发器、放电电路和输出级组成。各部分工作原理如下:;1)电阻分压器和电压比较器
由三个5KΩ电阻器串联构成的电阻分压器将电源电压Ucc分成三等分,电压比较器C1的同相端电压U+为2/3Ucc、电压比较器C2的反相端电压U-为1/3Ucc。电压控制端5脚也可以外接控制电压来改变分压值。
C1和C2是两个结构完全相同的电压比较器,分别由两个开环的集成运放构成。比较器C1反相端TH称不高电平触发端。比较器C2的同相端TR称为低电平触发端。
2)RS触发器
RS触发器的状态由两个电压比较器和输出控制。C1输出低电平且C2输出高电平时,RS触发器被复位,输出为0;C2输出低电平且C1输出高电平时,RS触发器被置位,输出为1。当C1、C2输出均为高电平时,RS触发器的状态保持不变。RD是RS触发器外部直接清零的复位端,定时器正常工作时应将此管脚接Ucc。;3)输出级
两级反相器构成了输出级,用来提高输出电流以增强555带负载能力。两级反相器受RS触发器Q端的控制,所以输出端OUT的电压与Q端同相。
4)放电电路
放电电路由放电三极管VT和基极电阻R构成。放电三极管的状态受第一级反相器的控制。当Q端为低电平时,第一级反相器的输出为高电平,VT导通:当Q为高电平时,第一级反相器的输出为低电平,VT截止。
2.555的工作原理
555集成电路的工作状态取决于电压比较器C1和C2的状态。当电压控制端5脚没有外接电压时,C1的同相端电压为2/3Ucc,C2的反相端电压为1/3Ucc。;当复位端4脚接低电平时,不论C1和C2为何种状态,RS触发器的状态Q=0、输出端OUT=0,放电三极管导通。
当低电平触发端2脚的输出电压高于1/3Ucc,高电平触发端6脚的输入电压低于2/3Ucc时,C1和C2输出均为高电平,不改变RS触发器的状态,所以输出保持原来状态不变。
当低电平触发端2脚的输出电压低于1/3Ucc,C2输出为低电平,使RS触发器置1,即Q=1,输出端OUT=1,放电三极管截止。
低电平触发端2脚的输出电压高入1/3Ucc,高电平触发端6脚的输入电压高于2/3UCC时,C1输出为低电平,C2输出为高电平,使RS触发器置0,即Q=0,输出OUT=0,放电三???管导通。;3.555集成电路功能表;二、由555构成的应用电路;电路的工作原理为:当接通电源时,由于电容器两端的电压不能突变,低电平触发端2脚为低电平,输出端3脚为高电平,继电器K无工作电压,其常开触点分断,负载不工作。此时,电源通过电位器RP和电阻器R1对电容器C1充电,当电容器两端的电压大于UCC/3?而低于2UCC/3?时,输出端3脚保持高电平不变,当电容电压大于2UCC/3?时,高、低电平触发端同为高电平,输出端3脚为低电平,继电器K线圈电压约为12V,后其常开触点闭合,控制负载通电工作。延时时间tW的长短与电容器的充电过程的快慢有关,可按下式
计算:;可以得到理想的矩形脉冲。由于以上两上特点,施密特触发器在信号变换、整形、幅度鉴别及自动控制方面得到广泛的应用。
输出由高电压转换为低电压的临界输入电压称为上门槛电压U+?;输出由低电压转换为高电压的临界输入电压称为下门槛电压U??。通常U+>U-,上门槛电压U+与下门槛电压U-的差值称为回差电压。;1)555集成电路构成的施密特触发器;图3-5-4555集成电路构成的施密特触发器;2)555集成电路构成的门槛电压可调的施密特触发器;3)555脉冲信号发生器;电路的工作原理是:如图3-5-6所示。当接通电源时,由于电容器两端的电压不能突变,低电平触发端2脚和高电平触发端6脚的电位均小于UCC/3,555集成电路被置位,输出端3脚为高电平。
电源通过电阻R1和R2对电容器C进行充电,电容两端的电压逐渐升高,在到达2UCC/3之前,输出端3脚保持高电平不变。当电容两端的电压达到2UCC/3时,555集成电路被复位,输出端3脚变为低电平,同时放电管导通,电容器C经过7脚和电阻R2放电,电容器上的电压逐渐下降。;图3-5-6555构成的脉冲信号发生器;任务实施;2.检修
若电路功能不正常,按照下面步骤检修:
重新检查电路连接是否正确。由输入到输出逐级检查,必要时可以与同学互换检查,有助于发现问题。
通电后,用万用表10V直流电压档接在A1的第3脚和地之间,在没有用手触摸触片M之前,万用表指示应接近0V;用手触摸触片后,万用表指示应接近电源电压6V,且过1min左右自动降到0V附近。若此处不正常,则应检查A1周围元件的连接或A1已损坏,更换后重新调试。
若A1输出正常,将A2第4脚与A1第3脚之间的连接断开,并将A2的第4脚直