NE555為8腳時基集成電路,,
各腳主要功能(集成塊圖在下面)
1地 GND 2觸發(fā) 3輸出 4復位
5控制電壓 6門限(閾值) 7放電 8電源電壓Vcc
應用十分廣泛,,可裝如下幾種電路:
1。單穩(wěn)類電路
作用:定延時,,消抖動,,分(倍)頻,脈沖輸出,,速率檢測等,。
2。雙穩(wěn)類電路
作用:比較器,,鎖存器,,反相器,,方波輸出及整形等。
3,。無穩(wěn)類電路
作用:方波輸出,,電源變換,音響報警,,玩具,,電控測量,定時等,。
我們知道,,555電路在應用和工作方式上一般可歸納為3類。每類工作方式又有很多個不同的電路,。在實際應用中,除了單一品種的電路外,,還可組合出很多不同電路,,如:多個單穩(wěn)、多個雙穩(wěn),、單穩(wěn)和無穩(wěn),,雙穩(wěn)和無穩(wěn)的組合等。這樣一來,,電路變的更加復雜,。為了便于我們分析和識別電路,更好的理解555電路,,這里我們這里按555電路的結構特點進行分類和歸納,,把555電路分為3大類、8種,、共18個單元電路,。每個電路除畫出它的標準圖型,指出他們的結構特點或識別方法外,,還給出了計算公式和他們的用途,。方便大家識別、分析555電路,。下面將分別介紹這3類電路,。
單穩(wěn)類電路
單穩(wěn)工作方式,它可分為3種,。見圖示,。
第1種(圖1)是人工啟動單穩(wěn),又因為定時電阻定時電容位置不同而分為2個不同的單元,,并分別以1.1.1 和1.1.2為代號,。他們的輸入端的形式,,也就是電路的結構特點是:“RT-6.2-CT”和“CT-6.2-RT”。
第2種(圖2)是脈沖啟動型單穩(wěn),,也可以分為2個不同的單元,。他們的輸入特點都是“RT-7.6-CT”,都是從2端輸入,。1.2.1電路的2端不帶任何元件,,具有最簡單的形式;1.2.2電路則帶有一個RC微分電路,。
第3種(圖3)是壓控振蕩器,。單穩(wěn)型壓控振蕩器電路有很多,都比較復雜,。為簡單起見,,我們只把它分為2個不同單元。不帶任何輔助器件的電路為1.3.1,;使用晶體管,、運放放大器等輔助器件的電路為1.3.2。圖中列出了2個常用電路,。
雙穩(wěn)類電路
這里我們將對555雙穩(wěn)電路工作方式進行總結,、歸納。555雙穩(wěn)電路可分成2種,。
第一種(見圖1)是觸發(fā)電路,,有雙端輸入(2.1.1)和單端輸入(2.1.2)2個單元。單端比較器(2.1.2)可以是6端固定,,2段輸入,;也可是2端固定,6端輸入,。
第2種(見圖2)是施密特觸發(fā)電路,,有最簡單形式的(2.2.1)和輸入端電阻調整偏置或在控制端(5)加控制電壓VCT以改變閥值電壓的(2.2.2)共2個單元電路。
雙穩(wěn)電路的輸入端的輸入電壓端一般沒有定時電阻和定時電容,。這是雙穩(wěn)工作方式的結構特點,。2.2.2單元電路中的C1只起耦合作用,R1和R2起直流偏置作用,。
無穩(wěn)類電路
第三類是無穩(wěn)工作方式,。無穩(wěn)電路就是多諧振蕩電路,是555電路中應用最廣的一類,。電路的變化形式也最多,。為簡單起見,也把它分為三種,。
第一種(見圖1)是直接反饋型,,振蕩電阻是連在輸出端VO的,。
第二種(見圖2)是間接反饋型,振蕩電阻是連在電源VCC上的,。其中第1個單元電路(3.2.1)是應用最廣的,。第2個單元電路(3.2.2)是方波振蕩電路。第3,、4個單元電路都是占空比可調的脈沖振蕩電路,,功能相同而電路結構略有不同,因此分別以3.2.3a 和3.2.3b的代號,。
第三種(見圖3)是壓控振蕩器,。由于電路變化形式很復雜,為簡單起見,,只分成最簡單的形式(3.3.1)和帶輔助器件的(3.3.2)兩個單元,。圖中舉了兩個應用實例。
無穩(wěn)電路的輸入端一般都有兩個振蕩電阻和一個振蕩電容,。只有一個振蕩電阻的可以認為是特例,。例如:3.1.2單元可以認為是省略RA的結果。有時會遇上7.6.2三端并聯,,只有一個電阻RA的無穩(wěn)電路,這時可把它看成是3.2.1單元電路省掉RB后的變形,。
以上歸納了555的3類8種18個單元電路,,雖然它們不可能包羅所有555應用電路,古話講:萬變不離其中,,相信它對我們理解大多數555電路還是很有幫助的,。
各種應用電路
555觸摸定時開關
集成電路IC1是一片555定時電路,在這里接成單穩(wěn)態(tài)電路,。平時由于觸摸片P端無感應電壓,,電容C1通過555第7腳放電完畢,第3腳輸出為低電平,,繼電器KS釋放,,電燈不亮。
當需要開燈時,,用手觸碰一下金屬片P,,人體感應的雜波信號電壓由C2加至555的觸發(fā)端,使555的輸出由低變成高電平,,繼電器KS吸合,,電燈點亮。同時,,555第7腳內部截止,,電源便通過R1給C1充電,,這就是定時的開始。
當電容C1上電壓上升至電源電壓的2/3時,,555第7腳道通使C1放電,,使第3腳輸出由高電平變回到低電平,繼電器釋放,,電燈熄滅,,定時結束。
定時長短由R1,、C1決定:T1=1.1R1*C1,。按圖中所標數值,定時時間約為4分鐘,。D1可選用1N4148或1N4001,。
相片曝光定時器
附圖電路是用555單穩(wěn)電路制成的相片曝光定時器。用人工啟動式單穩(wěn)電路,。
工作原理:電源接通后,,定時器進入穩(wěn)態(tài)。此時定時電容CT的電壓為:VCT=VCC=6V,。對555這個等效觸發(fā)器來講,,兩個輸入都是高電平,即VS=0,。繼電器KA不吸合,,常開點是打開的,曝光照明燈HL不亮,。
按一下按鈕開關SB之后,,定時電容CT立即放到電壓為零。于是此時555電路等效觸發(fā)的輸入成為:R=0,、S=0,,它的輸出就成高電平:V0=1。繼電器KA吸動,,常開接點閉合,,曝光照明燈點亮。按鈕開關按一下后立即放開,,于是電源電壓就通過RT向電容CT充電,,暫穩(wěn)態(tài)開始。當電容CT上的電壓升到2/3VCC既4伏時,,定時時間已到,,555等效電路觸發(fā)器的輸入為:R=1、S=1,于是輸出又翻轉成低電平:V0=0,。繼電器KA釋放,,曝光燈HL熄滅。暫穩(wěn)態(tài)結束,,有恢復到穩(wěn)態(tài),。
曝光時間計算公式為:T=1.1RT*CT。本電路提供參數的延時時間約為1秒~2分鐘,,可由電位器RP調整和設置,。
電路中的繼電器必需選用吸合電流不應大于30mA的產品,并應根據負載(HL)的容量大小選擇繼電器觸點容量,。
單電源變雙電源電路
附圖電路中,,時基電路555接成無穩(wěn)態(tài)電路,3腳輸出頻率為20KHz,、占空比為1:1的方波,。3腳為高電平時,C4被充電,;低電平時,,C3被充電。由于VD1,、VD2的存在,,C3、C4在電路中只充電不放電,,充電最大值為EC,,將B端接地,在A,、C兩端就得到+/-EC的雙電源。本電路輸出電流超過50mA,。
簡易催眠器
時基電路555構成一個極低頻振蕩器,,輸出一個個短的脈沖,使揚聲器發(fā)出類似雨滴的聲音(見附圖),。揚聲器采用2英寸,、8歐姆小型動圈式。雨滴聲的速度可以通過100K電位器來調節(jié)到合適的程度,。如果在電源端增加一簡單的定時開關,,則可以在使用者進入夢鄉(xiāng)后及時切斷電源。
直流電機調速控制電路
這是一個占空比可調的脈沖振蕩器,。電機M是用它的輸出脈沖驅動的,,脈沖占空比越大,電機電驅電流就越小,轉速減慢,;脈沖占空比越小,,電機電驅電流就越大,轉速加快,。因此調節(jié)電位器RP的數值可以調整電機的速度,。如電極電驅電流不大于200mA時,可用CB555直接驅動,;如電流大于200mA,,應增加驅動級和功放級。
圖中VD3是續(xù)流二極管,。在功放管截止期間為電驅電流提供通路,,既保證電驅電流的連續(xù)性,又防止電驅線圈的自感反電動勢損壞功放管,。電容C2和電阻R3是補償網絡,,它可使負載呈電阻性。整個電路的脈沖頻率選在3~5千赫之間,。頻率太低電機會抖動,,太高時因占空比范圍小使電機調速范圍減小。
用555制作的D類放大器
我們知道D類放大器具有體積小,、效率高的特點,。這里介紹一個用555電路制作的簡易D類放大器。它是利用555電路構成一個可控的多諧振蕩器,,音頻信號輸入到控制端得到調寬脈沖信號(如圖),,基本能滿足一般的聽音要求。
由IC 555和R1,、R2,、C1等組成100KHz可控多諧振蕩器,占空比為50%,,控制端5腳輸入音頻信號,,3腳便得到脈寬與輸入信號幅值成正比的脈沖信號,經L,、C3接調,、濾波后推動揚聲器。
風扇周波調速電路
夏天要來了,,電風扇又得派上用場,。這里介紹一個電風扇模擬陣風周波調速電路,可以為將我們家里的老式風扇增加一個實用功能,,也算是一個迎接夏天到來的準備吧,。下面介紹其工作原理,。
電路見圖1a。電路中NE555接成占空比可調的方波發(fā)生器,,調節(jié)RW可改變占空比,。在NE555的3腳輸出高電平期間,過零通斷型光電耦合器MOC3061初級得到約10mA正向工作電流,,使內部硅化鎵紅外線發(fā)射二極管發(fā)射紅外光,,將過零檢測器中光敏雙向開關于市電過零時導通,接通電風扇電機電源,,風扇運轉送風,。在NE555的3腳輸出低電平期間,雙向開關關斷,,風扇停轉,。
MOC3061本身具有一定驅動能力,可不加功率驅動元件而直接利用MOC3061的內部雙向開關來控制電風扇電機的運轉,。RW為占空比調節(jié)電位器,,亦即電風扇單位時間內(本電路數據約為20秒)送風時間的調節(jié),改變C2的取值或RW的取值可改變控制周期,。
圖1b電路為MOC3061的典型功率擴展電路,,在控制功率較大的電機時,應考慮使用功率擴展電路,。制作時,,可參考圖示參數選擇器件。由于電源采用電容壓降方式,,請自制時注意安全,,人體不能直接觸摸電路板。
電熱毯溫控器
一般電熱毯有高溫,、低溫兩檔,。使用時,撥在高溫檔,,入睡后總被熱醒,;撥在低溫檔,有時醒來會覺得溫度不夠,。這里介紹一種電熱毯溫控器,它可以把電熱毯的溫度控制在一個合適的范圍,。
工作原理:
電路如圖所示,。圖中IC為NE555時基電路。RP3為溫控調節(jié)電位器,,其滑動臂電位決定IC的觸發(fā)電位V2和閥電位Vf,,且V5=Vf=2Vz。220V交流電壓經C1、R1限流降壓,,D1,、D2整流、C2濾波,,DW穩(wěn)壓后,,獲得9V左右的電壓供IC用。室溫下接通電源,,因已調V2Vz,,V6≥Vf時,IC翻轉,,3腳變?yōu)榈碗娖?,BCR截止,電熱絲停止發(fā)熱,,溫度開始逐漸下降,,BG1的ICEO隨之逐漸減小,V2,、V6降低,。當V6元件選擇:
BG1可選用3AX、3AG等PNP型鍺管,;BCR用400V以上的小型雙向可控硅,,其它元件按圖標選用。
制作要點:
熱敏傳感器BG1可用耐溫的細軟線引出,,并將其連同管腳接頭裝入,。一電容器鋁殼內,注入導熱硅脂,,制成溫度探頭,。使用時,把該溫度探頭放在適當部位即可,。
多用途延遲開關電源插座
家用電器,、照明燈等電源的開或關,常常需要在不同的時間延遲后進行,,本電源插座即可滿足這種不同的需要,。
工作原理:電路如圖所示,它由降壓,、整流,、濾波及延時控制電路等部分組成。
按下AN,,12V工作電壓加至延遲器上,,這時NE555的②腳和⑥ 腳為高電平,,則NE555的③ 腳輸出為低電平,因此繼電器K得電工作,,觸點K1-1向上吸合,,這時“延關”插座得電,而“延開”插座無電,。
這時電源通過電容器C3 ,、電位器RP、電阻器R3至“地”,,對C3進行充電,,隨著C3上的電壓升高,NE555的②,、⑥腳的電壓越來越往下降,,當此電壓下降至2/3Vcc 時,NE555的③腳輸出由低電平跳變?yōu)楦唠娖?,這時繼電器將失電而不工作,,則其控制觸點恢復原位,則“延關”插座失電,,而“延開”插座得電,。就這樣滿足了不同的需求,LED,、LED2作相應的指示,。
本電路只要元器件是好的,裝配無誤,,裝好即可正常工作,。
延時時間由C3及PR+R3的值決定,T≈1.1C3(PR+R3),。RP指有效部分,。C3可用數十pF至1000μF的電容器,(PR+R3)的值可取2K~10MΩ,。
C1的耐壓值應≥400V,,R1的功率應≥2W,AN按鈕開關可選用K-18型的,,繼電器的型號為JQX-13F-12V,。其它元器件無特殊要求。
新穎實用的直流低壓穩(wěn)壓電源
開關電源部分的VD1-VD4,、R1,、C1、C2組成整流濾波電路,。NE555和R2,、R3、C4,、VD6等元件組成多諧振蕩電路,,其頻率約20KHz。R4,、C3,、VD5組成降壓穩(wěn)壓電路,為NE555提供12V工作電源,。大功率管VT1及變壓器T構成開關電路,。VT1的工作狀態(tài)由NE555的③腳控制,導通時間由脈沖寬度決定,,調整R3即可改變脈沖寬度,。脈沖寬度變寬,輸出電壓升高,;脈沖寬度變窄,,輸出電壓降低。VT2及R8,、R9,、C6組成過流保護電路。當負載過重或發(fā)生短路故障時,,VT2導通,,強迫NE555復位停振,從而保護VT1不致損壞,。C7,、R10為保護網絡,防止VT1的c-e結被瞬間脈沖擊穿,。兩個次級繞組經整流濾波后分別輸出20V及12V,。
為了使制作簡單,開關電源設計成不能自動穩(wěn)壓的,,其功能類似于變壓器,,只是實現輕型化的隔離降壓作用,穩(wěn)壓功能由后面的穩(wěn)壓電路實現,。12V直流電壓經7805穩(wěn)壓后輸出+5V電壓,;20V直流電壓送至可調穩(wěn)壓電路。兩者不共地,,以便于進行加減組合輸出多種電壓,。