定時器聲光報警器設計(編輯修改稿)
2025-07-11 09:58 本頁面
【文章內容簡介】 從圖 可知，電路由 5G555 外加兩個電阻和一個電容組成。 5G555 的 D 端 (即放電三極管T 的集電極 )經 R1 接至電源 UCC，構成一個反相器 。電阻 R2和電容 C 構成積分電路。積分電路的電容電壓 uC作為電路輸入接至輸入端 TH 和 TR。 電路的工作原理 接通電源 VCC 后， VCC 經電阻 R1 和 R2對電容 C 充電，其電壓 uC 由 0 按指數(shù)規(guī)律上升。當 uC=2/3VCC 時，電壓比較器 C1 和 C2 的輸出分別為 uC1=0， uC2=1，基本 RS 觸發(fā)器被置 0，Q=0，輸出 uO躍到低電平 UOL。與此同時，放電管 V 導通，電容 C 經電阻 R2 和放電管 V放電，電路進入暫穩(wěn)態(tài)。 隨電容 C 的放電， uC 隨之下降。當 uC 下降到 uC=1/3VCC 時，則電壓比較器 C1 和 C2的 輸出為 uC1=1， uC2=0，基本 RS 觸發(fā)器被置 1， Q=1，輸出 uO 由低電平躍到高電平。同時，因 Q=1，放電管 V 截止，電源 VCC又經電阻 R1 和 R2 對電容 C 充電。電路有返回到前一個圖 多諧振蕩器的結構圖 圖 多諧振蕩器的工作波形 4 暫穩(wěn)態(tài)。因此，電容 C 上電壓 uC 將在 2/3VCC和 1/3VCC 之間來回充電和放電，從而使電路產生了振蕩，輸出矩形脈沖。 由圖 可得多謝振蕩器的振蕩周期 T 為： T=tPH+tPL tPH為電容 C 上的電壓由 1/3VCC充到 2/3VCC所需的時間，充電回路的時間常數(shù)為（ R1+R2）*C。 可用下式估算： tPH=（ R1+R2） *C*ln2 tPL為電容 C上的電壓由 2/3VCC下降到 2/3VCC所需的時間，放電回路的時間常數(shù)為 R2*C。 可用下式估算： tPL=R2*C*ln2 所以，多諧振蕩器的振蕩周期 T 為 T=tPH+tPL=（ R1+2R2） *C 振蕩頻率為 f=1/T 5 第 2 章 器件說明 與分析 555 定時器 結構圖和管腳排列圖 5G555 的電路結構圖和管腳排列圖分別如圖 圖 5G555的電路 結構圖和管腳排列圖 組成 集成定時器 5G555 由 電阻分壓器 、 電壓比較器 、 基本 RS 觸發(fā)器 、 放電三極管 和 輸出緩沖器 五部分組成。定時器的功能主要取決于比較器 C1 和 C2，由它們的輸出直接控制基本RS 觸發(fā)器的狀態(tài)和放電三極管 T 的狀態(tài)，從而決定整個電路的輸出狀態(tài)。 （ 1） 電阻分壓器 由 3 個阻值均為 5kΩ的電阻串聯(lián)構成分壓器，為電壓比較器 C1和 C2 提供參考電壓 URUR2。 當電壓控制端 CO 不外加控制電壓 Uco 時 , UR1=2/3UCC， UR2=1/3UCC 當電壓控制端 CO 外加控制電壓 Uco時， 比較器的參考電壓將發(fā)生變化，相應地電路的閾值、觸發(fā)電平也將隨之改變，并進而影響電路的定時參數(shù)。 為了防止干擾，當不外加控制電壓時， CO 端一般通過一個小電容 (如 )接地，以旁路高頻干擾。 （ 2） 電壓比較器 C1 和 C2 電壓比較器 C1 和 C2 是兩個結構完全相同的理想運算放大器。 當運算放大器的同相輸入U+大于反相輸入 U時，其輸出為高電平 1 信號；而當 U+小于 U時，其輸出為低電平 0 信號。 比較器 C1 的同相輸入端 (+端 )接參考電壓 UR1，反相輸入端 (端 )與閾值輸入端 TH 相連，其輸出端 R 的狀態(tài)取決于閾值輸入信號 UTH 與 UR1 的比較結果。 ? 當 UR1＞ UTH 時，輸出 R 為高電平 1；當 UR1＜ UTH 時，輸出 R 為低電平 0。 6 比較器 C2 的同相輸入端 (+端 )與觸發(fā)輸入端相連，反相輸入端 (端 )接參考電壓 UR2，其輸出端 S 的狀態(tài)取決于觸發(fā)輸入信號 UTR與 UR2 的比較結果。 ? 當 UTR＞ UR2 時，輸出 S 為高電平 1； UTR＜ UR2時，輸出 S 為低電平 0。 （ 3） 基本 RS 觸發(fā)器 兩個與非門 G1 和 G2 構成了低電平觸發(fā)的基本 RS 觸發(fā)器。觸發(fā)器輸入信號 R、 S 為比 較器 C C2的輸出，觸發(fā)器 Q 端狀態(tài)為電路輸出端 OUT 的狀態(tài)，觸發(fā)器 Q 端狀態(tài)控制放電三極管 T 的導通與截止。當外部復位信號 RD 為 0(低電平 )時，可使 Uo=0，定時器輸出直接復位。 （ 4） 放電三極管 T 放電三極管 T構成泄放電路， T的集電極用輸出端 D 表示。如果將 D 端經過一個外接電阻接至電源，即可組成一個反相器。當 Q=0(Q=1)時， T導通， D 端輸出為低電平 0；當 Q=1(Q=0) 時， T截止， D
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