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基于555芯片的振蕩器電路分析

CHANBAEK ? 來源:明浩的DIY Blog ? 作者:明浩的DIY Blog ? 2023-10-24 09:49 ? 次閱讀

上一篇《電路分析1-單電池點亮白光LED》所分析的電路中有兩個晶體管所組成的振蕩電路,這一次則換用555芯片來做振蕩器,這也是555芯片典型的應用之一。以前的一篇文章《認識元件(1)–555時基芯片》也有提及555芯片工作于無穩態狀態下做振蕩器的電路,555具體的引腳定義等說明也可以看這個文章。

圖片

上圖是555內部的原理框圖,左邊電源VCC串連的3個等阻值(5K)電阻,將電源電壓分做3等份,然后分別連接到2個比較器上,比較器輸出則接到一個帶復位的觸發器上,最后是連接一個緩沖放大作為輸出,在觸發器輸出端還連接一個OC門,可用于電容放電等功能。在5腳CONT腳沒有連接電壓的情況下,當2腳電壓降到1/3VCC電壓時輸出端3輸出高電平,當6腳電壓升到2/3VCC電壓時,輸出端3輸出低電平。

根據上面的原理,可以快速的得出555典型的應用電路之一的振蕩器電路,電路能產生比較穩定的脈沖輸出,可以應用于各種需要連續脈沖或時鐘信號的電路中。電路基本形式如下圖。

圖片

首先Vcc8、Gnd1接入電源,電源濾波電容C3。Rst4連接Vcc,復位功能不使用。Ctrl5閾值電壓控制也不使用,閾值電壓使用默認的,用C2的10nF電容連接到Gnd防干擾。R2、C1組成RC充放電,Thr6閾值和Trig觸發腳連到R2、C1間。Dis7放電引腳連在R2之上,可以對C1放電。為了更直觀的觀察分析電路,我們可以在電路中設AB兩點,然后用示波器對其進行觀測,無論是實物電路或虛擬仿真,得到的結果都是一樣。

圖片

當電路上電后,A點電壓因有RC電路,會有個上升過程,A點連接到Thr和Trig,當上升到閥值電壓的2/3(這里VCC是默認閥值),Thr6引腳電壓為2/3Vcc,通過比較器和觸發器調整后,這時輸出端Out3輸出低電平,同時會讓Dis7所在的OC門導通到Gnd,這時C1開始放電,A點電壓開始下降。當A點電壓下降到1/3Vcc時,Trig2引腳觸發,Out3輸出高電平,Dis7上的OC門關閉,A點電壓又開始上升,繼續下一個循環周期。

修改R1、R2、C1的值,可改變其輸出的頻率。計算公式可以在《認識元件(1)–555時基芯片》中查看。

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