555芯片的外围测试电路原理解释
在准备集创赛的复赛,不知道外围电路会考什么,所以把一些常见的简单的记录一下,可能有一些理解不到位的地方,期待你的指正。
在准备集创赛的复赛,不知道外围电路会考什么,所以把一些常见的简单的记录一下,可能有一些理解不到位的地方,期待你的指正。基本都是来自芯片的数据手册:
多谐振荡器

看引脚,重点就是看TRI、THR和DIS这三个引脚接在哪里了,图中可知:TRI和THR接在一起,然后和电容C相连,DIS接在了RA和RB之间。所以:电容充电的路径是从电源经过RA和RB到电容,电容放电的路径是从电容到RB到DIS(里面是一个导通电阻很小的放电管)。
打开电源,在最开始的时候,电容没有存储任何电荷,相当于短路,也就是Vc=0,此时TRI、THR的电压均小于它们对应的参考电压,所以输出output为1,放电管关断(放电管是否打开与output有关,这是555芯片内部的结构导致的,详情我回头再写一篇,但是结论就是output为1,放电管关断,output为0,放电管打开)。放电管关断,则电源电压没办法通过放电管构成回路,只能不停地给电容充电,随着电容上面累计的电荷越来越多,Vc就会不断上升,Vc在1/3VCC和2/3VCC之间,输出保持不变,仍然为1;直到Vc微微>2/3VCC,此时输出output被置0,也就是输出为0,放电管打开;那么电容开始放电,电容的电压和电源电压均从放电管连接到地形成回路,在电容放电的过程中,Vc在1/3VCC和2/3VCC之间,输出保持不变,仍然为0;直到直到Vc微微<1/3VCC,此时输出output被置1,也就是输出为1,放电管关断,电源电压又没地方去了,继续给电容充电,这个过程不断循环。
对这个过程进行一个总结:电容从Vc=0起手,充电,电压不断上升,直到Vc微大于2/3Vcc,开始放电,放到微小于1/3Vcc,开始充电,过程重复。output在电容充电的时候输出为1,放电的时候输出为0,可以输出方波。
补充一下电容的充放电时间计算公式,充电us是VCC,放电us是0:
![]()

单稳态电路

其实原理和多谐振荡器差不多,电容充电从电源走RA到电容,电容放电直接走放电管,放电管本身导通电阻很小,所以放电时间忽略不计。
外部的信号从TRI进,是低电平有效(就是在没有触发信号来的时候,外部信号给“1”,此时TRI端口的电压大于参考电压1/3VCC)。
给电源电压,此时Vc=0,THR端口的电压小于参考电压2/3VCC,此时output为保持状态,我们不知道上一刻是什么状态,只能假设分析一下:
假设上一刻是1,那么放电管关断,电容充电,冲到2/3VCC后输出置“0”,放电管导通,此后电容降低,无论怎么降低,都达不到输出置1的条件(TRI、THR的电压均小于它们对应的参考电压),因为THR被外部信号强制保持在大于参考电压的情况,所以:output最终保持在0;假设上一刻是0,那么放电管导通,电容也不用充电了,一直保持这一状态,输出为0。
所以无论上一刻是什么状态,输出都是0,保持稳定,要想改变这个“单稳态”,必须给一个外部的低电平触发信号,此时TRI、THR的电压均小于它们对应的参考电压,那么output置1,放电管关断,电容开始充电,此次触发信号已经开始恢复高电平了(触发信号不能太长,否则会进入我们要竭力避免的555芯片的输入状态组合),也就是说,电容充电到2/3VCC,就会触发置0的条件(TRI、THR的电压均大于它们对应的参考电压),output为0,放电管又打开,电容会慢慢地把电荷清空,恢复到稳定的状态。
高电平持续时间:RA*C*ln3,也是可以通过前面的公式推理计算得出的哈。
施密特触发器
感觉不会考,因为外围电路没啥电阻电容,但是万一考波形发生器呢?大概就是利用迟滞的特点,输入从降到1/3VCC以下,到涨到2/3VCC,输出为高电平,输入从超过2/3VCC到降到1/3VCC,输出为高电平。

单稳态应用1——脉宽调制器

用到了control引脚,稍微解释以下control引脚的作用:改变参考电压,control所接入的电压越大THR的参考电压也越大,相当于单稳态电路的电容充电的时间越长,脉冲的宽度越宽。
这里就了解以下control的作用原理即可,还看到过一个用电阻分压的方式,那个控制方式更加间接。
单稳态应用2——闪烁LED

选这个进来是因为感觉好多电容电阻耶,左上角的10K和连接LED的470都是保护电路用的,避免因为脉冲电流或脉冲电压对芯片造成损伤。
多谐振荡器应用——脉冲位置调制器

也是用control控制,和脉宽调制器不同之处就是脉宽调制器的高电平产生的位置是不会发送改变的,但是脉冲位置调制器的位置是会发生改变的。
50%占空比振荡器

这个电路结构的重点就是它不是用电源电压和放电管来给电容充放电,充电放电都走output,上电output为1(因为Vc=0),那么电容开始充电,充电至2/3VCC,output为0,开始放电,至1/3VCC开始充电,循环往复。
更多推荐



所有评论(0)