函數(shù)信號(hào)發(fā)生器是一種信號(hào)發(fā)生裝置，能產(chǎn)生某些特定的周期性時(shí)間函數(shù)波形(正弦波、方波、三角波、鋸齒波和脈沖波等)信號(hào)，頻率范圍可從幾個(gè)微赫到幾十兆赫。除供通信、儀表和自動(dòng)控制系統(tǒng)測(cè)試用外，還廣泛用于其他非電測(cè)量領(lǐng)域。

函數(shù)信號(hào)發(fā)生器

電路圖功能：

利用555的核心電路產(chǎn)生方波，三角波，正弦波。

整個(gè)電路的工作過(guò)程：

首先，555芯片通過(guò)外圍電阻電容組成一個(gè)多諧振蕩器，輸出一個(gè)方波。

555多諧振蕩器輸出方波后，經(jīng)電容C1耦合到由R3，C3組成的積分網(wǎng)絡(luò)。輸出三角波。這也是一個(gè)電容充放電的過(guò)程，過(guò)程如下：

當(dāng)555多諧振蕩器輸出高電平時(shí)，C3通過(guò)R3開(kāi)始充電，C3的充電電壓增加。當(dāng)555多諧振蕩器輸出變成低電平時(shí)，C3通過(guò)R3放電，C3上的電壓降低。這樣在C3兩端產(chǎn)生的波形呈三角形狀。

三角波再經(jīng)低通濾波器轉(zhuǎn)換成正弦波，其原理為：根據(jù)傅立葉變換，將三角波展開(kāi)為傅立葉級(jí)數(shù)可知，它含有基波和3次、5次等奇次諧波，因此通過(guò)低通濾波器取出基波，濾除高次諧波，即可將三角波轉(zhuǎn)換成正弦波。這種方法適用于固定頻率或頻率變化范圍很小的場(chǎng)合。電路框圖如下方左圖所示。輸入電壓和輸出電壓的波形如下方右圖所示，uO的頻率等于uI基波的頻率。

本文涵蓋了所有的555定時(shí)器IC的基本方面。您可能已經(jīng)知道，SE /東北555 Signetics公司公司介紹了1970年的一個(gè)定時(shí)器IC。在這篇文章中，我們涵蓋約555定時(shí)器IC的以下信息。

1、介紹555定時(shí)器IC

2、555定時(shí)器IC引腳配置

3、555定時(shí)器的基礎(chǔ)

4、框圖

5、工作原理

6、下載數(shù)據(jù)手冊(cè)

其中最通用的線性IC，這是第一次在1970年年初推出Signetic給公司作為名義東南/東北555定時(shí)器 555定時(shí)器。本IC是一個(gè)單片定時(shí)電路，可以產(chǎn)生精確和高度穩(wěn)定的時(shí)間延誤或振蕩 。像其他常用的運(yùn)算放大器，該IC還非常可靠，易于使用，成本便宜。它有一個(gè)應(yīng)用，包括各種單穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器，DC - DC轉(zhuǎn)換器，數(shù)字邏輯探針，波形發(fā)生器，模擬頻率計(jì)和轉(zhuǎn)速表，溫度測(cè)量和控制設(shè)備，穩(wěn)壓器等。計(jì)時(shí)器基本上工作在兩種模式之一，無(wú)論是作為一個(gè)單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器(一次性)，或作為一個(gè)非穩(wěn)態(tài)(自由運(yùn)行)multivibrator.The SE 555設(shè)計(jì)的工作溫度范圍從- 55 ° C至125 °而東北555的工作溫度范圍0 °至70 ° C

555定時(shí)器的重要特點(diǎn)是：

從廣泛到18伏的電源電壓范圍從+ 5伏特的電源 。

下沉或采購(gòu)200毫安的負(fù)載電流。

所以只有很少的外部元件的正確選擇允許超過(guò)幾百公斤赫茲的頻率幾分鐘的時(shí)間間隔，幾分鐘的時(shí)間間隔可分為，應(yīng)正確選擇外部元件。

它有一個(gè)高電流輸出，輸出可以驅(qū)動(dòng)TTL。

它有一個(gè)50百萬(wàn)分之(PPM)每攝氏度的溫度變化程度的溫度穩(wěn)定性，或等價(jià)的0.005% / ° C 。

定時(shí)器的占空比可調(diào)，每包的最大功耗為600毫瓦，其觸發(fā)和復(fù)位輸入邏輯兼容。

IC引腳配置

555定時(shí)器IC 是一個(gè)8針的金屬，一個(gè)8 - pin微型DIP(雙包)或14引腳DIP 。

這種IC包含23個(gè)晶體管，二極管和16 電阻。的555定時(shí)器IC終端的解釋如下 。在下面的討論中使用的PIN號(hào)碼是指8腳DIP和jQuery112406530187090393156_14824641950158引腳的金屬可以包。

555定時(shí)器的雙列直插式封裝14管腳配置

針腳1：接地端子：這個(gè)終端測(cè)量電壓。

針腳2：觸發(fā)端子：此引腳是反相輸入一個(gè)比較負(fù)責(zé)過(guò)渡觸發(fā)器設(shè)置重置。定時(shí)器的輸出取決于應(yīng)用到該引腳的外部觸發(fā)脈沖的振幅 。

3腳： 輸出端子：定時(shí)器輸出是在這個(gè)引腳。有兩種方式負(fù)載可以連接到輸出端之間的第3腳和接地引腳(引腳1)或引腳3和電源引腳(引腳8)之間。被稱為第3腳和地面電源引腳之間連接的負(fù)載的正常負(fù)載和第3腳和地面之間連接的引腳被稱為負(fù)載通常是關(guān)閉的 。

針腳4： 復(fù)位端：禁用或重置一個(gè)負(fù)脈沖，是由于它被稱為復(fù)位端此引腳的定時(shí)器 。當(dāng)此引腳為復(fù)位的目的，它應(yīng)連接到+ V CC，以避免任何可能誤觸發(fā)。

引腳5： 控制電壓終端：該終端的功能是控制閾值和觸發(fā)水平 。因此，無(wú)論是外部電壓或連接到該管腳鍋決定輸出波形的脈沖寬度。外部電壓施加到這個(gè)引腳也可以用來(lái)調(diào)節(jié)輸出波形。當(dāng)此引腳不使用，應(yīng)通過(guò)一個(gè)0.01微法拉連接接地，以避免任何噪音問(wèn)題。

6腳：閾值終端：這是比較V參考電壓的2 / 3應(yīng)用到終端的電壓 CC的比較1，非反相輸入端。適用于該終端電壓幅值負(fù)責(zé)觸發(fā)器狀態(tài) 。

引腳7：放電終端：該引腳在內(nèi)部連接晶體管的集電極電容大多是這個(gè)終端和地面之間的連接 。這就是所謂的放電終端，因?yàn)榫w管飽和時(shí)，通過(guò)晶體管的電容放電。當(dāng)晶體管被切斷過(guò)的，在外部電阻和電容確定的利率電容充電。

8引腳： 電源端子：一個(gè)+5 V至+18 V的電源電壓是適用于該終端與地面(引腳1) 。

555定時(shí)器基礎(chǔ)

555定時(shí)器結(jié)合張弛振蕩器，兩個(gè)比較器，一個(gè)RS觸發(fā)器，和放電電容。

RS觸發(fā)器在555定時(shí)器IC

RS觸發(fā)器： -一對(duì)交叉耦合晶體管如圖。每個(gè)集熱器的驅(qū)動(dòng)器通過(guò)電阻R 基 B對(duì)面。在這種電路的一個(gè)晶體管飽和，而另一種是切斷。舉例來(lái)說(shuō)，如果是飽和的晶體管Q 1的，其集電極電壓幾乎為零 。因此，有沒(méi)有晶體管Q的基極驅(qū)動(dòng) 2到切斷和集電極電壓的方法+ V CC 。這種高電壓產(chǎn)生足夠的基極電流保持在飽和的晶體管 Q 1。

另一方面，如果晶體管 Q 1截止，其集電極電壓，這是約等于+ V CC，驅(qū)動(dòng)晶體管 Q 2進(jìn)入飽和狀態(tài) 。這種晶體管的集電極電壓低(大約是零)，然后保持切off.Depending飽和晶體管晶體管Q 2，Q輸出是高或低，通過(guò)增加更多的組件電路， RS觸發(fā)器。RS觸發(fā)器電路，可以設(shè)定Q輸出高 或低重置它。順便說(shuō)一下，互補(bǔ)(右)是從另一個(gè)晶體管的集電極輸出Q 。

圖顯示了一個(gè)RS觸發(fā)器的任何設(shè)計(jì)原理圖符號(hào)。電路鎖定在任一兩個(gè)國(guó)家。高S輸入設(shè)置Q到高;高R輸入復(fù)位Q來(lái)低位。輸出Q保持在給定的狀態(tài)，直到它是相反的狀態(tài)觸發(fā)。

555定時(shí)電路

基本時(shí)序

圖說(shuō)明了一些基本思路，將在未來(lái)的555定時(shí)器的博客文章證明有用。假設(shè)輸出Q高，晶體管飽和，即電容C短路，不能充電，電容電壓鉗位在地面。

非反相比較器的輸入電壓被稱為閾值電壓，而被稱為反相輸入端電壓作為控制電壓RS觸發(fā)器設(shè)置，飽和晶體管保持在零閾值電壓 。然而，控制電壓是固定的2 / 3 V CC(即V在10)，因?yàn)榉謮浩?。

假設(shè)一個(gè)高電壓施加到R輸入。這種復(fù)位的觸發(fā)器的R - Q輸出變?yōu)榈碗娖?，晶體管截止 。現(xiàn)在是免費(fèi)的電容C充電。由于這個(gè)電容C充電，閾值電壓上升。最終，閾值電壓變得稍微比(± 10 V)。比較器的輸出變高，迫使RS觸發(fā)器設(shè)置。高Q輸出晶體管飽和，這個(gè)快速的電容放電。兩個(gè)波形圖描繪了一個(gè)指數(shù)上升跨電容C，一個(gè)正脈沖出現(xiàn)在輸出Q因此電容電壓V C 是指數(shù)，而輸出是長(zhǎng)方形，如圖所示。

555定時(shí)器的框圖如上圖所示。555定時(shí)器有兩個(gè)比較器，基本上都是2個(gè)運(yùn)算放大器)，一個(gè)RS觸發(fā)器，兩個(gè)晶體管和電阻網(wǎng)絡(luò) 。

電阻網(wǎng)絡(luò)由三個(gè)相等的電阻和行為作為一個(gè)分壓器。

比較器1的比較與參考電壓+ 2 / 3的閾值電壓 VCC伏 。

比較器2的比較參考電壓+ 1 / 3伏的觸發(fā)電壓CC伏。

兩個(gè)比較器的輸出提供給觸發(fā)器 。觸發(fā)器假定它的狀態(tài)，根據(jù)兩個(gè)比較器的輸出。兩個(gè)晶體管是其中一個(gè)放電晶體管集電極連接到引腳 7。該晶體管飽和或削減過(guò)，根據(jù)觸發(fā)器的輸出狀態(tài)。飽和的晶體管提供外部連接一個(gè)電容器放電路徑 。另一個(gè)晶體管的基連接到復(fù)位端 。適用于該終端重置整個(gè)定時(shí)器，不論任何輸入一個(gè)脈沖 。

工作原理

參照上述555定時(shí)器IC座圖：

比較器1的閾值輸入(引腳6)和控制輸入(引腳5)。在大多數(shù)應(yīng)用中，不是用來(lái)控制輸入，使控制電壓等于V CC 2 / 3 。這個(gè)比較器的輸出是應(yīng)用設(shè)置(S)的觸發(fā)器的輸入。每當(dāng)閾值電壓超過(guò)控制電壓，比較器1將設(shè)置觸發(fā)器，其輸出為高。一個(gè)觸發(fā)器輸出放電晶體管飽和，7腳外接電容放電。互補(bǔ)信號(hào)的觸發(fā)器到引腳3，輸出。引腳3的輸出是低的。，這些條件將占上風(fēng)，直到比較器2觸發(fā)觸發(fā)器。即使在閾值輸入電壓低于 V CC，2 / 3 是比較器1不能導(dǎo)致觸發(fā)器再次發(fā)生變化。這意味著比較1只能迫使觸發(fā)器的輸出高。

要改變觸發(fā)器的輸出為低，在觸發(fā)輸入電壓必須低于1 / 3 VCC。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，比較器2觸發(fā)觸發(fā)器，迫使其輸出低，低觸發(fā)器輸出變?yōu)榉烹娋w管和力量功率放大器輸出高 。這些條件將繼續(xù)獨(dú)立的電壓觸發(fā)輸入。比較器2只能導(dǎo)致觸發(fā)器輸出低電平。

從上面的討論可以得出結(jié)論，從555定時(shí)器的低輸出，門(mén)檻上輸入電壓必須超過(guò)控制電壓或+ 2 / 3 V CC 。他們還反過(guò)來(lái)放電晶體管。要強(qiáng)制定時(shí)器輸出高，觸發(fā)輸入電壓必須低于1 / 3 V CC。這也變成放電晶體管關(guān)閉。

一個(gè)可用于控制輸入電壓，改變開(kāi)關(guān)發(fā)生在哪些級(jí)別。為0.01納米的法拉電容在不使用時(shí)，應(yīng)第5腳和地面之間的連接，以防止這個(gè)引腳上耦合噪聲引起誤觸發(fā)。

復(fù)位(引腳4)連接到一個(gè)邏輯低電平將放在觸發(fā)器的輸出高。放電晶體管將繼續(xù)和功率放大器將輸出一個(gè)低電平。這種情況將繼續(xù)，直到復(fù)位是采取高 。這允許同步或復(fù)位電路的工作。在不使用時(shí)，復(fù)位應(yīng)與+ VCC。