简析555电压检测电路

555定时器的简介

555定时器是一种多用途的数字------模拟混合集成电路,利用它能极方便地构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器。由于使用灵活、方便,所以555定时器在波形的产生与交换、测量与控制、家用电器、电子玩具等许多领域中都得到了广泛应用。自从signeTIcs公司于1972年推出这种产品以后,国际上个主要的电子器件公司也都相继的生产了各自的555定时器产品。尽管产品型号繁多,但是所有双极型产品型号最后的3位数码都是555,所有CMOS产品型号最后的4位数码都是7555.而且,它们的功能和外部引脚排列完全相同。

555定时器的电路结构与工作原理

555定时器的功能主要由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控制RS触发器和放电管的状态。在电源与地之间加上电压,当5脚悬空时,则电压比较器C1的同相输入端的电压为2VCC/3,C2的反相输入端的电压为VCC若触发输入端TR的电压小于VCC/3,则比较器C2的输出为0,可使RS触发器置1,使输出端OUT=1。如果阈值输入端TH的电压大于2VCC/3,同时TR端的电压大于VCC/3,则C1的输出为0,C2的输出为1,可将RS触发器置0,使输出为0电平。

图1

它的各个引脚功能如下:

1脚:外接电源负端VSS或接地,一般情况下接地。

8脚:外接电源VCC,双极型时基电路VCC的范围是4.5~16V,CMOS型时基电路VCC的范围为3~18V。一般用5V。

3脚:输出端Vo

2脚:低触发端

6脚:TH高触发端

4脚:是直接清零端。当此端接低电平,则时基电路不工作,此时不论TR、TH处于何电平,时基电路输出为"0",该端不用时应接高电平。

5脚:VC为控制电压端。若此端外接电压,则可改变内部两个比较器的基准电压,当该端不用时,应将该端串入一只0.01μF电容接地,以防引入干扰。

7脚:放电端。该端与放电管集电极相连,用做定时器时电容的放电。

在1脚接地,5脚未外接电压,两个比较器A1、A2基准电压分别为的情况下,555时基电路的功能表如表1示。

表1

555电压检测电路

如图所示,电压检测电路以555为核心,组成双稳态模式。平时,由于555的6脚(阈值电平端)通过R连接Voo,因此,3脚呈低电平。555的触发端2脚通过-一个稳压管DW接至被检测点上,DW的稳压值为Vz,当被检测电压低于时,则55被置位,3脚呈高电平,LED发光。若用不同稳压值的DW,用开关控制接通,则可判别不同的被测电压值。

555构成的脉宽检测电路

如图所示为脉宽检测电路。该检测电路由微分电路(R2、C2)、放大电路BG1、单稳定时电路(555、R1、C1)等组成。输入的脉冲信号Vin(如波开A)一路加至微分、放大电路,另一路经R4后加至BG2的集电极电路。经微分放大后的负向脉中(如波形B)触发555电路置位,使其3脚输出一定宽度的正向脉中(如波形C),其脉宽即为单稳电路的定时时间td=1.1R1C1(秒),且该正向脉冲加至BG2的基极,故在检测期间,BG2饱和导通,其集电极(即电路输出端V0)呈低电平。若被检测的脉宽大于设定的脉宽td,则因BG2的集电极加压的时间大于基极偏置时间td,V0出现高电平,这说明被检测脉宽超过设定时间了。

555电压监视器电路图

如下图所示,监视电路由555和R1,C1,RP1及DW等组成单稳触发器电路,图示的监视电压为+5V,当输入到555的2脚电压正常时,555的3脚呈3低电平,LED1(绿)亮;若输入电压低于设定的阀值电平,则555置位,3脚转呈高电平,LED1灭,LED2(红)亮。如果监视的电压长时间低于正常值,则555单稳电路可连续地再触妆,即在触发暂稳t2=1,1R1C1是后,再次启动。图示参数的暂稳时间约为1.7秒左右。

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