更新時間:2023年09月06日14時08分 來源:傳智教育 瀏覽次數(shù):
NE555是模擬電路中神一般的存在,可以不夸張的說掌握了NE555,就學(xué)會了模擬電路。
NE555起源于上個世紀(jì)70年代,由美國國家半導(dǎo)體公司發(fā)明,到現(xiàn)在還是非常流行。
NE555是一種集成電路,也被稱為555計時器,它廣泛應(yīng)用于模擬電路中。NE555集成電路具有多種應(yīng)用,包括方波發(fā)生器、多諧振蕩器、脈沖寬度調(diào)制器、定時器等。它是一種通用、可靠、經(jīng)濟實惠的電路元件,可用于各種模擬電路設(shè)計。
NE555集成電路是模擬電路中非常重要的元件之一,它的多種應(yīng)用使得它在各種電子設(shè)備中廣泛使用。我們來一起讀一讀NE555的芯片手冊C5157696。
芯片數(shù)據(jù)手冊的功能框圖中,這里面有幾個不熟悉的東西,運放、比較器、雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(由兩個或非門組成)和反向門,下面一一做講解。
運放是一種電路元件,可以處理兩路電信號運放一般是通過比較輸入信號的電壓大小來產(chǎn)生輸出信號的。在運放的差分輸入端口,通常會接入兩個電壓信號,一個是(+IN)的電壓,一個是(-IN)的電壓。運放會通過放大、比較這兩個電壓信號的大小關(guān)系,然后產(chǎn)生一個輸出電壓信號。
需要配置輸出的高電壓,低電壓和運放的阻抗。阻抗越大,運放對電路的影響越小。
反相門是高電壓變低電壓,低電壓變高電壓。
非門(NOT gate):非門是一種只有一個輸入端口和一個輸出端口的邏輯門,它的輸出等于輸入的反向,即當(dāng)輸入為高電平時,輸出為低電平,反之亦然。因此,非門有時也被稱為“反相器”。下圖是兩種常見的畫法。
或非門是電子電路中一種常見的元器件。
或非門(NORgate)是電子電路中常見的一種邏輯門?;蚍情T的輸出信號取決于所有輸入信號的狀態(tài),但是只要有一個輸入信號是高電平,那么它的輸出信號就會是低電平;只有當(dāng)所有的輸入信號都是低電平時,它的輸出信號才會是高電平。
換句話說,或非門就像一個大門,只有所有的輸入都是關(guān)著的(低電平),才會打開大門(輸出高電平),否則大門就會保持關(guān)閉(輸出低電平)。
雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器是電子電路中一種常見的元器件。
1.有兩個穩(wěn)定狀態(tài)低電壓0態(tài)和高電壓1態(tài);
2.能根據(jù)輸入信號S將觸發(fā)置成0或1態(tài);
3.輸入信號消失后,被置成的0或1態(tài)能保存下來,
4.即具有記憶功能,直到R端高電壓重置為止。
輸出的電壓根據(jù)你第一次輸入的電壓相關(guān),具有記憶功能,直到R端被高電壓電壓重置。
了解了NE555計時器之后,的主要我們參考文檔一起把NE555的原理圖畫出來,以下是原理圖和文檔圖的效果對比。
參考數(shù)據(jù)手冊接出應(yīng)用線路,步驟如下:
1.8號引腳和7號引腳之間接一個1k電阻。
2.7號引腳和6號引腳之間接一個100K電阻。
3.6號引腳和2號引腳之間短接。
4.2號引腳連接一個100nf的電容。
5.4號引腳拉高,不重置芯片。
6.5號引腳可以接一個0.01uf的電容濾波。
認(rèn)真觀察3號引腳輸出的波形,這是一個典型的振蕩器的波形,周期性的輸出高電平和低電平。電容的充放電時間就是一個周期。
NE555是一種常用的集成電路,也被稱為555定時器。它可以用來產(chǎn)生各種類型的脈沖波形,包括方波、脈沖、正弦波等。其工作原理是基于內(nèi)部比較器、多種外部電阻和電容等元件構(gòu)成的時序電路。NE555通常由電源電壓Vcc、地GND、控制電壓CV、輸出OUT和復(fù)位RST等引腳組成。
NE555的工作原理是:當(dāng)電源電壓Vcc被接通時,電路開始工作,電容器C開始充電,直到其電壓達到2/3的Vcc時,內(nèi)部比較器的輸出將變?yōu)楦唠娖健4藭r,輸出OUT也會由低電平變?yōu)楦唠娖健.?dāng)電容器C電壓下降到1/3的Vcc時,內(nèi)部比較器的輸出將變?yōu)榈碗娖?,此時輸出OUT也會由高電平變?yōu)榈碗娖?。電容器C又開始充電,電路又開始了一個新的周期。
周期T(秒)是由外部電容器C和兩個外部電阻R1、R2的值決定的,公式為T=0.693×(R1+2×R2)×C。占空比D是指方波周期中高電平的時間比例,公式為D=(R1+R2)/(R1+2×R2)。因此,通過改變電容器C和電阻R1、R2的值,可以改變方波波形的周期和占空比。
總之,NE555工作的原理是基于時序電路的構(gòu)建,通過改變外部電容器和電阻的數(shù)值來控制周期和占空比,實現(xiàn)各種脈沖波形的產(chǎn)生。
一般我們用芯片計算公式都會在里面給出,如果大家糾結(jié)公式的細節(jié),就需要好好學(xué)習(xí)電學(xué)的各種知識。不過我們工程師以應(yīng)用為主的話,只需要看數(shù)據(jù)手冊就可以了。
0.693是自然對數(shù)e的一個近似值,通常也用符號In(2)表示。在NE555定時器的工作原理中,0.693是指電容器C充電或放電的時間常數(shù),可以用來計算電容器充電或放電的時間。具體來說,當(dāng)電容器充電或放電時,其電壓會以指數(shù)形式增加或減小,電容器電壓到達63.2%(即1-1/e)時,電容器的充電或放電時間就等于0.693×R×C,其中R是電阻的值,C是電容器的電容值。因此,0.693常常被用于計算電容器充電或放電的時間。在NE555定時器中,由于電容器充電或放電的時間常數(shù)是0.693×(R1+2×R2)×C,所以0.693也會出現(xiàn)在計算定時器的周期和占空比的公式中。