时基 555 集成电路原理与应用
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时基 555 集成电路原理与应用. 电子科技大学 大学生科技创新中心 陈祝明 （ [email protected] ）. 讲授内容. 数字逻辑的基本概念 集成运算放大器的典型应用 555 定时器的工作原理 555 定时器的应用. A. L. 一、数字逻辑的基本概念 1. 数字逻辑. 条件. 结果. A. B. L. A. L=A B. B. 2. 基本逻辑运算. 真值表！. 逻辑“与”. 有 0 出 0 ，全 1 出 1. A. B. L. A. L=A+B. B. 逻辑“或”. 有 1 出 1 ，全 0 出 0. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
讲授内容数字逻辑的基本概念集成运算放大器的典型应用555 定时器的工作原理555 定时器的应用
一、数字逻辑的基本概念一、数字逻辑的基本概念1. 数字逻辑
L
A
开关 A 灯 L
开 灭闭 亮
A L
0 0
1 1
条件 结果
2. 基本逻辑运算
A B
L
AB
L=AB
A 0 0 1 1
B 0 1 0 1
L 0 0 0 1
有 0 出 0 ，全 1出 1
逻辑“与” 真值表！
A
BL
A
BL=A+B
A 0 0 1 1
B 0 1 0 1
L 0 1 1 1
有 1 出 1 ，全 0出 0
逻辑“或”
“0”
A L“1”
A L=A
A 0 1
L 1 0
逻辑“非”正逻辑：“ 1” －高电平 “ 0” －低电平负逻辑：“ 0” －高电平 “ 1” －低电平
例： TTL 电平， CMOS 电平
例： RS232C
3. 基本 R-S触发器
R 0 1 1
S 1 0 1
Q 0 1 保持S
R
Q
Q
R=0&S=0 ，禁止态
二、集成运算放大器的典型应用二、集成运算放大器的典型应用1. 集成运算放大器的特点
开环增益无穷大； 同相端与反相端虚短路； 同相端与反相端输入电流为零。
2. 集成运算放大器的线性应用
ViR1
-+ Vo=-R f /R1
R f
反相放大器 ：
ViR1
+- Vo=-R f /R1
R f
3. 集成运算放大器的非线性应用比较器 ：
Vi-
+- Vo
Vi+
V+
V-
Vo
(Vi+- Vi-)0
V+
V-
三、 555 定时器的原理 中文名称：定时器或时基电路； 起源： 1972 年， Signetics 公司发明； 类型：模拟数字混合电路； 应用：家用电器、电子玩具等。
1. 555电路的工作原理
100
S
R Q
Q
+-
+-
5k
5k
5k
①
⑧
⑥
⑤
②
⑦
③
④
地GND
放电端Discharge
触发端Trigger
控制电压端Control Voltage
阈值端Threshold
复位端Reset
输出端Output
电源端VCC
T
A1
A2
G1
G2
2Vcc/3
Vcc/3
555的逻辑功能表 阈值端 触发端 复位端 输出端 放电端 ×
×
0
0 导通
> 2VCC /3
> VCC/3
1
0 导通
< 2VCC /3
> VCC/3
1 保持 保持
<2VCC /3
< VCC/3
1
1 截止
555 的内部电路
2. 555电路的外部特性管脚排列：
双极型：（ 555 ，如 LM555 、 NE555等）CMOS 型：（ 7555 ，如 ICM7555 等）类型
输出驱动
驱动方式：推挽输出
驱动电流： 200 mA
（ Vcc=+5~+15V ） （ Vcc=+3~+18V ）
典型输出驱动电路：
3
R
555
VCC
(a) LED 驱动 ( 灌 )
I
3
R
555
(b) LED 驱动 ( 拉 )
I
R=[Vcc-(1.5~1.8V)]/I
典型输出驱动电路：
3
D
555
VCC
(c) 继电器驱动
3555
VCC
(d) 扬声器驱动
四、 555 定时器的应用1. 单稳态应用（按钮触发器）
100
S
R Q
Q
+-
+-
5k
5k
5k
①
⑧
⑥
⑤
②
⑦
③
④
T
A1
A2
G1
G2
tW ＝ 1.1Rt
Ct
VCC
VO
Rt
Ct
放开
按下
t0
② 、⑥
t0
③
VCC
2VCC/3
单稳态应用（脉冲触发器）
tW ＝ 1.1Rt
Ct
VCC
VO
Rt
Ct
Vi
t0
⑥
t0
③
2VCC/3
t0
②
VCC/3
Tp < tW
100
S
R Q
Q
+-
+-
5k
5k
5k
①
⑧
⑥
⑤
②
⑦
③
④
T
A1
A2
G1
G2
单稳态应用示例：触摸定时开关
2. 双稳态应用（ R－ S触发器）
“0”
“1”
VCC
VO
R1
R2100
S
R Q
Q
+-
+-
5k
5k
5k
①
⑧
⑥
⑤
②
⑦
③
④
T
A1
A2
G1
G2
双稳态应用（施密特触发器1）
VCC
VOVi
100
S
R Q
Q
+-
+-
5k
5k
5k
①
⑧
⑥
⑤
②
⑦
③
④
T
A1
A2
G1
G2
VCC
Vi0
VO
VCC13
VCC23
迟滞比较器
双稳态应用（施密特触发器2）
VCC
VOVi
100
S
R Q
Q
+-
+-
5k
5k
5k
①
⑧
⑥
⑤
②
⑦
③
④
T
A1
A2
G1
G2 Vi0
VO
Vth
VCC
12
Vth
Vth
双稳态应用示例：波形变换
3. 无稳态应用（多谐振荡器）
t1 ＝0.7(Rt1+Rt2)Ct
t2 ＝0.7Rt2Ct
t0
② 、⑥
t
③
VCC/3
VCC
2VCC/3
0
100
S
R Q
Q
+-
+-
5k
5k
5k
①
⑧
⑥
⑤
②
⑦
③
④
T
A1
A2
G1
G2
VCC
VO
Rt1
CtRt2
无稳态应用（压控振荡器 --vco）
t0
② 、⑥
t
③
Vth/2
VCC
Vth
0
100
S
R Q
Q
+-
+-
5k
5k
5k
①
⑧
⑥
⑤
②
⑦
③
④
T
A1
A2
G1
G2
VCC
VO
Rt1
CtRt2
Vth
无稳态应用示例（电源变换电路）
100
S
R Q
Q
+-
+-
5k
5k
5k
①
⑧
⑥
⑤
②
⑦
③
④
T
A1
A2
G1
G2
VO
Rt1
CtRt2
+V
-V
地
五、制作题目简易交通灯控制器的制作一、基本部分：
1. 采用一片时基 555 制作一个简易的交通灯控制器，对红绿灯进行切换，要求红灯 3s ，绿灯 5s ；
2. 红灯和绿灯的时间在 1~10s 内可以单独调节。二、发挥部分：1. 控制器（允许采用多片）可以对红、绿、黄三种灯
进行控制，要求在绿灯切换到红灯过程中增加黄灯提示，时间为 1s，红灯和绿灯的时间在 1~10s 内可以单独调节。 ；
2. 绿灯时间到最后 2s时开始闪烁，闪烁频率为 2次 /秒；
3. 其它。