555定时器工作原理(数字电子技术基础555定时器)

555定时器可能是有史以来最受欢迎的芯片。

它诞生于1971年,仅2003年,就有10亿枚的销量。

之所以这么受欢迎,是因为它的应用极其广泛,可以设计出成千上万种功能电路,而且非常廉价。

接下来我们就来说一说它的工作原理,看看它到底是一个什么东西,然后用这个555制作一个LED灯闪烁的效果,这是一个铁粉提出的要求,555定时器可以很容易简单实现这个要求,即使是小白也能做出效果。

555定时器有8个引脚,这是它每一个引脚的作用。

这是它的原理图。

是不是把你看懵了,没关系的,只需要看懂它的等效原理图就可以了,左边是三个5000Ω的电阻,还有两个比较器。

它很简单,如果同相输入端电压大于反向输入端,则它输出高电平;反之亦然。

还有一个三极管,给它输入高电平它就能导通。

这些都属于模拟电路。

而这些属于数字电路,它的核心是这个RS触发器。

R是Reset的首字母缩写,意思是复位,代表0;S是Set的首字母缩写,意思是置位,代表1.

Q是输出。

这是它的真值表,也就是当我们给S输入1,R输入0时,Q输出1,反之亦然。

但是你看触发器的Q端还加了一个小圈,这就代表着对结果取反,所以T点的取值和触发器的输出相反。

这个输出缓冲器对T点的结果进行再一次取反。

这就是关于555定时器的基本情况。

下面我们应用555定时器来设计一个应用,让LED灯每三秒钟闪烁一次。

下面是它的原理图,它的供电电压为5V,所以A点电压大约为1.7V,B点电压大约为3.4V。

在上电的一瞬间,电容相当于短路,此时D点电压为0,所以两个比较器的输入此时为0V。

比较器1的同相输入为0V,反向输入为3.4V,所以它输出低电平。

比较器2的同相输入为1.7V,反向输入为0V,所以它输出高电平。

对于触发器来说,此时T点的输出是低电平,所以三极管截止。

但是经过缓冲器之后,会进行取反,最后输出高电平,LED被点亮。

然后,电容会被充电,当电容被充电3.4V时,两个比较器的输入此时也是3.4V,比较器1的同相输入将开始大于3.4V,反向输入是固定的3.4V,同相大于反向,所以,它输出高电平,同理比较器2输出低电平。

此时T点输出高电平,经过缓冲器之后它就能输出低电平,使LED灯熄灭。

因为T点是高电平,所以三极管导通,此时电容里面的电将被放掉,D点电压将低于1.7V,两个比较器的输出又回到最初始状态,T点又输出低电平,三极管又会截止,LED灯又一次被点亮。

它会一直地持续上述过程,所以LED灯就会一直闪烁。至于LED灯闪烁的频率是多少呢?

取决于我们给它加的阻容件,这是频率的计算公式。只要按照这个公式选取阻容值,就能满足我们对频率的要求。

这是它的占空比公式,也就是LED灯亮的时间的占比。这个取决于电阻值的选取。

应用555定时器,我们只需要很少的外围器件,就能设计出LED闪烁的应用。

但是请不要小看了555定时器,虽然看着很简单,但是真正地拿555定时器去设计一个富有创新性的电路,也是很难的,应用555定时器设计出的应用,用几本书都讲不完,真可谓是“罄竹难书”啊。

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