使用555计时器的单稳态多纤维器

电路和操作

下图是IC 555作为单稳态多谐振荡器的示意图。这是IC 555的基本操作模式。它只需要两种额外的组件,使其成为单稳态多谐振荡器:电阻器和电容器。

IC 555的示意图是单稳态多抗体

当名称指定时,单稳态多谐振荡器仅具有一个稳定状态。当应用触发输入时,在输出处产生脉冲,并在时间间隔之后返回到稳定状态。脉冲高的时间较高的时间将取决于包括电阻器(R)和电容器(C)的定时电路。

连接的细节如下。引脚1和8分别连接到地和电源(Vcc)。输出在引脚3处取。以避免电路的意外复位,引脚4连接到VCC。作为控制电压输入的引脚5应在不使用时接地。为了过滤噪声,它通过0.01μF的小电容器连接到地面。

手术

单稳态模式也称为“单次”脉冲发生器。事件序列在将负触发脉冲应用于触发比较器时开始。当该触发比较器感测短负触发脉冲时,距离参考电压(1/3 VCC),设备触发器和输出变高。

排出晶体管被关闭,并且外部连接到其收集器的电容器C将通过电阻器R开始向最大值充电。当电容器上的电荷达到2/3 Vcc时,高输出脉冲结束。下面示出了IC 555在单稳态模式下与RC定时电路的内部连接。

单稳态模式下的内部连接

详细操作可以解释如下。最初,重置触发器。这将允许放电晶体管饱和。连接到晶体管的开路电极(在CMOS的情况下漏极)的电容器C设置有排出路径。因此,电容器完全放电,并且其上的电压为0.销3处的输出低(0)。

当将负触发脉冲输入应用于触发比较器(比较器2)时,将其与1/3 Vcc的参考电压进行比较。输出保持低至触发输入大于参考电压。瞬间触发电压低于1/3 VCC,比较器的输出变高,这将设置触发器。因此,引脚3的输出将变高。

同时,排放晶体管断开,电容器C将开始充电,并且其上的电压呈指数上升。这一切都不是销6处的阈值电压。这是给比较器1的,以及2/3 Vcc的参考电压。引脚3处的输出保持高,直到电容器两端的电压达到2/3 VCC。

阈值电压(除了电容器上的电压除外的电压)的实例变得大于参考电压,比较器1的输出变高。这将重置触发器,因此引脚3的输出将落到低(逻辑0)即,输出返回其稳定状态。随着输出低,排出晶体管被驱动到饱和,电容器将完全放电。

因此可以注意到,销3处的输出在开始时低,当触发器变得小于1/3 VCC时,引脚3的输出变高,当阈值电压大于2/3 VCC时,输出变低,直到下一个触发脉冲的发生。在输出处产生矩形脉冲。输出保持高或矩形脉冲宽度的时间由定时电路控制。电容器的充电时间取决于时间常数Rc。

脉冲宽度推导

我们知道电容器C两端的电压呈指数级升高。因此,可以写入电容器电压Vc的等式

VC = VCC(1 - E-t / rc.的)

当电容器电压为2/3 VCC时,然后

2/3 VCC = VCC(1 - E.-t / rc.的)

2/3 = 1 - e-t / rc.

E.-t / rc.= 1/3

- t / rc = ln(1/3)

- t / rc = -1.098

t = 1.098 rc

∴T≈1.1rc

输出矩形脉冲的脉冲宽度是W = 1.1 RC。

单稳态操作的波形如下所示。

单稳态模式下的波形

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单稳态多抗体的应用

分频器

当IC 555用作单稳态多谐振荡器时,当在触发输入处施加短持续时间的负面脉冲时,输出处可获得正矩形脉冲。通过调整充电或定时电路的时间间隔T,可以使设备作为分频器电路工作。

如果定时间隔T略大于输入脉冲的时间段(触发脉冲),则该设备可以充当逐两个电路。可以通过适当地选择定时电路中的电阻器R和电容器C的值来控制定时间隔。对应于逐个两轮电路的输入和输出信号的波形如下所示。

分频器中的输入和输出波形

电路将触发触发输入的第一个负脉冲。结果,输出将进入高状态。对于时间间隔t,输出将保持高。在该间隔期间,即使应用了第二负输出触发脉冲,输出也不会受到影响,并且继续保持高,因为定时间隔大于触发脉冲的时间段。在第三负触发脉冲上,电路被重新触发。

因此,电路将触发每个备用负数触发脉冲I.E.每两个输入脉冲都有一个输出脉冲,因此它是一个逐个电路。通过调整定时间隔,可以使单稳态电路产生输入频率的整体分数。

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脉冲宽度调制

IC 555的单稳态操作模式可以通过将调制信号作为控制电压施加作为销5.使用单稳态多谐振荡器的脉冲宽度调制器的电路示出了脉冲宽度调制器。

使用IC 555的脉冲宽度调制器

控制信号将调制阈值电压,结果,调制输出脉冲宽度。随着控制电压变化,阈值电压;哪个是对比较器1的输入,也有所不同。结果,将电容器充电到阈值电压电平的时间变化,导致输出处的脉冲宽度调制波。输入,输出和调制信号的波形如下所示。

使用IC 555脉冲宽度调制中的波形

由于控制信号的应用,电容器的上阈值电压电平将是不同的。新的上阈值电平UTL由

UTL = 2/3 VCC + VMOD

其中VMOD是调制信号的电压。

由于新的阈值水平,输出的脉冲宽度由

W = -RC LN(1 - UTL / VCC)

输出的时间段与输入相同。

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线性斜坡发电机

单稳态多纤维器将充当线性斜坡发生器,加入恒流源。由二极管和PNP晶体管组成的电流镜用作恒流源。该恒流源位于代替定时电阻。下面示出了具有IC 555的线性斜坡发生器的电路如下所示。

线性斜坡发电机

来自恒定电流源的电流IC将以达到峰值电压(VCC)的恒定速率将电容器充电,从而导致升高的线性斜坡。随着电容器两端的电压达到2/3 VCC,比较器1将驱动放电晶体管饱和。结果,电容器开始放电。在放电时,随着电容器两端的电压下降到1/3 VCC,比较器2将关闭放电电容器。

因此,电容器将再次开始充电。与充电时间相比,电容器的放电时间非常少。结果,向下斜坡非常陡峭(几乎立即放电)。因此,斜坡输出的时间段实际上等于电容器的充电时间。斜坡输出的时间段大约是由

T =(2 /(3)VCC RE(R1 + R2)C)/(R1 VCC - VBE(R1 + R2))

斜坡输出的波形和斜坡发生器的脉冲输出如下所示。

线性斜坡发电机的输出波形

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切换继电器

可用于驱动继电器的单稳态多纤维器。电路如下所示。

驾驶继电器的单稳态多纤维器

这些电路被称为时滞中继。在该电路中,继电器一旦被激活,继电器将保持一段时间。这次,继电器的开启,可以是0到20秒之间的任何位置,具体取决于定时电路中的R和C的值。

例如,如果继电器在10S的时段为10S以便激励外部设备,则可以使用等式T = 1.1 RC来计算电阻器和电容器的值。

通过假设电容器的值是其最小可能的值I.1.10μF,电阻器的值是

10 = 1.1 * r *10μF

∴r =909090.9090≈909kΩ。

电位器可用于调节电阻,从而调整时间延迟。

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缺失脉冲探测器

缺失脉冲检测器的电路如下所示。PNP晶体管通过电容器连接,并且输入触发脉冲序列被送到晶体管的基极端子以及IC 555的销2触发输入。

缺失脉冲探测器

触发脉冲的火车将连续重置定时周期。因此输出总是很高。如果缺少任何触发脉冲,则设备检测到该缺失的脉冲,输出变低。详细工作如下。当输入为0时,PNP晶体管接通,电容器上的电压钳位至0.7V,输出高。当输入触发电压高时,晶体管被截止,电容器将开始充电。

如果在完成定时周期之前输入触发信号再次低,则在达到阈值电压(2/3 VCC)之前,电容器两端的电压下降到0.7V,并且输出继续保持高。如果输入触发信号在完成定时循环由于缺失脉冲之前未达到低电平,则允许电容器充电到阈值电压,并且输出将变低。

为了使该电路作为缺失脉冲检测器工作,输入触发信号的时间段应略小于定时间隔。因此,连续的负面输入脉冲将不允许电容器充电直到阈值电压。并且产出继续保持高。在输入频率或缺失脉冲的变化的情况下,电容器将充电到阈值电压,并且输出降低。输入脉冲的波形,电容器上的电压和输出信号如下所示。

用于缺失脉冲检测器的波形

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一个反应

  1. 我无法弄清楚如何在输入上发射一个射击,但即使触发器停留也不会保持终止。换句话说,如果通过开关触发单稳态多谐振荡器(MVB)并且将开关保持5秒,则MVB输出其脉冲然而,仅计算RC时间。我希望我很清楚。这555个多瓦振动器将继续输出脉冲,直到释放瞬时开关。因此,如果将开关保持三(3)秒,RC时间为0.5秒,555将继续输出脉冲,直到交换机释放。

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