ЛР 14 Интегральный таймер 555

Одновибраторы на интегральных таймерах

На рис. 7 показан одновибратор на интегральном таймере. Входной импульс подается на вход компаратора КН1 (вывод 2 ИТ) через разделительный конденсатор Ср.

Рис. 7. Схема одновибратора

Рис. 8. Переходные процессы в схеме одновибратора

В исходном состоянии RS-триггер (см. рис. 2) поддерживает разрядный транзистор VT1 во включенном состоянии, поэтому конденсатор С разряжен. В момент tо запускающий импульс отрицательной полярности переключает компаратор КН1 и RS-тригггер, что приведет к запиранию транзистора VT1. Напряжение на конденсаторе С начинает возрастать, стремясь к уровню Uпит с постоянной τ = R4C (рис. 8):

Uc (t) =Uпит(1 −exp(−τt )).

В момент t=t1 компаратор КН2 переводит RS-триггер таймера в исходное состояние. Транзистор VT1 открывается, конденсатор С разряжается через малое выходное сопротивление rкн транзистора, работающего в режиме насыщения. Длительность времени восстановления равна tв ≈3rкнС и может

быть весьма малой - в сотни раз меньше длительности импульса tи, так как

rкн=5...20Ом.

В заключение можно отметить, что схемы на интегральных таймерах позволяют генерировать импульсы с частотами от 0,001 Гц до сотен кГц. Глубина плавной регулировки частоты и скважности достигает 104. Стабильность временных параметров менее 1% при изменении напряжения питания и температуры в широких пределах.

Контрольные вопросы и задачи

1.Доказать, что резистивный делитель интегрального таймера устанавливает почти оптимальные пороговые напряжения, обеспечивающие высокую стабильность длительности выходных импульсов. Определить точные значения оптимальных уровней срабатывания компараторов напряжения.

2.Доказать, что схема интегрального таймера, включенного так, как показано на рис. 9, представляет собой триггер Шмитта с напряжениями срабатывания Uср=U2 и отпускания Uотп=U1.

3.Схема, показанная на рис. 10, представляет собой мультивибратор. Объяснить, как работает данная схема.

4.Схема, изображенная на рис. 11 – это один из вариантов схемы мультивибратора с регулируемой скважностью. Объяснить, как работает данная схема и получить выражение для зависимости скважности от напряжения смещения.

5.Схема, показанная на рис. 12, представляет собой одновибратор. Объяснить работу данной схемы.

6.В схеме одновибратора, показанной на рис. 13, введено переменное сопротивление. Объяснить назначение этого потенциометра.

Рис. 9

Рис. 10

Рис. 13

6. Литература

1.Гольденберг Л.М. Импульсные устройства: Учебник для вузов. М.: Радио и связь, 1981, 224с.

2.Агаханян Т.М. Интегральные микросхемы. М.: Энергоатомиздат. 1983, 464с.

3.Коломбет Е.А. Микроэлектронные средства обработки аналоговых сигналов. Гл.7. Аналоговые таймеры. -М.: Радио и связь, 1991. С. 181220.

4.Степаненко И.П. Основы микроэлектроники: Учебное пособие для ВУЗов. / 2-ое изд. -М.: Лаборатория Базовых Знаний. 2001. -488с.

5.Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы. Справочник. /Под ред. Якубовского С.В. -М.: Радио и связь. -1989.

6.Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы. Справочник. 2-ое изд., испр. (Массовая радиобиблиотека. Вып. 1111) -Челябинск: Металлургия. -1989.

7.Опадчий Ю.Ф., Глудкин О.П., Гуров А.И. Аналоговая и цифровая электроника (Полный курс): Учебник для вузов /Под ред. О.П.Глудкина. –

М.: Горячая линия – Телеком, 2000. –768с.: ил. (О-60 УДК 621.396.6)

8.Кобяк А.Т., Новикова Н.Р., Паротькин В.И., Титов А.А. Применение системы Design Lab 8.0 в курсах ТОЭ и электроники: Метод. пособие.

−М.: Издательство МЭИ, 2001. −128с. (УДК 621.3 П−764)