555单时基芯片和少量的阻容元件就可以构成单稳态触发器、无稳态触发器(多谐振荡器)、双稳态触发器和施密特触发器。下面介绍555单时基芯片构成的单稳态触发器、无稳态触发器、施密特触发器的基本原理。
1)单稳态触发器。图2-50所示是555单时基芯片构成的一种典型单稳态触发器。该电路的核心是555单时基芯片、电阻R和电容C,Ui是输入信号,Uo是输出信号,VCC是供电电压。
当输入信号Ui为低电平,使555的②脚电位低于(1/3)VCC时,555的③脚输出高电平电压,而且它内部的放电管截止,此时,VCC通过R对C充电。当C两端的充电电压超过(2/3)VCC后,555内的RS触发器翻转,③脚输出低电平电压,同时它内部的放电管导通,通过⑦脚使C快速放电。C充电到(2/3)VCC的时间就是波形的高电平宽度,即tW=1.1RC。
由于555只有②脚输入低电平信号后,③脚才能输出一个高电平脉冲,所以该电路属于单稳态触发器。
2)无稳态触发器。图2-51所示是555单时基芯片构成的一种典型无稳态触发器。该电路的核心是555单时基芯片、电阻R1/R2和电容C。UC是输入信号,Uo是输出信号,VCC是供电电压。
通电瞬间,电源电压VCC通过R1、R2对C充电,充电电压使UC不足(1/3)VCC时,555的③脚不仅输出高电平电压,而且它内部的放电管截止。随着C充电的不断进行,当C两端的充电电压超过(2/3)VCC后,555内的RS触发器翻转,使③脚输出低电平,同时它内部的放电管导通,通过R2使C快速放电。当C两端电压低于(1/3)VCC后,555的③脚再次输出高电平,重复以上过程,从而形成了多谐振荡脉冲。
3)施密特触发器。图2-52所示是555单时基芯片构成的一种典型灯光自动控制电路。该电路的核心是由555单时基芯片、光敏电阻RG等元器件构成的施密特触发器。
无光照时,光敏电阻RG的阻值较大,电源VCC通过R分压后提供电压为(1/2)VCC,而555的⑤脚电位在C的作用下低于(1/2)VCC,所以555的③脚电位为低电平,不能为继电器K的线圈供电,K的触点闭合,接通EL的供电回路,EL发光。有光照时,RG的阻值迅速变小,使555的②、⑥脚电位低于(1/3)VCC后,555的③脚输出高电平电压,该电压使K的线圈产生磁场,致使K内的触点释放,EL熄灭,实现灯光的自动控制。
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