如何用555計(jì)時(shí)器做1S脈沖源？555工作電壓是多少？

555計(jì)時(shí)器是一種非常常見的集成電路，廣泛應(yīng)用于定時(shí)、延時(shí)、脈沖發(fā)生等各種電子電路中。本文將詳細(xì)介紹如何使用555計(jì)時(shí)器做1S脈沖源，并簡單介紹555計(jì)時(shí)器的工作原理和參數(shù)。

一、555計(jì)時(shí)器的工作原理

555計(jì)時(shí)器是一種多功能定時(shí)器，由美國奇普公司于1972年推出。它具有很好的穩(wěn)定性、可靠性和易于控制的特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于電子電路中定時(shí)、延時(shí)、脈沖發(fā)生、頻率分頻等方面。

555計(jì)時(shí)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括三個(gè)功能模塊：比較器、RS觸發(fā)器和輸出級。其中比較器是由兩個(gè)比較器組成的，它們分別是1/3電壓比較器和2/3電壓比較器。當(dāng)輸入電壓高于1/3Vcc時(shí)，1/3電壓比較器輸出高電平；當(dāng)輸入電壓低于2/3Vcc時(shí)，2/3電壓比較器輸出低電平。

RS觸發(fā)器是由兩個(gè)雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器（或反相器）組成的，它們通過輸入引腳TR、TH與比較器相連。當(dāng)TR引腳輸入低電平時(shí)（或TH輸入高電平時(shí)），RS觸發(fā)器處于復(fù)位（或置位）狀態(tài)，Q輸出為低電平（或高電平）。當(dāng)TR引腳輸入高電平時(shí)（或TH輸入低電平時(shí)），RS觸發(fā)器處于置位（或復(fù)位）狀態(tài)，Q輸出為高電平（或低電平）。

輸出級是由單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和放大器組成的，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器由一個(gè)雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和兩個(gè)RC電路組成，當(dāng)TR引腳輸入高電平時(shí)，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸出會在一段時(shí)間內(nèi)保持高電平（T為RC時(shí)間常數(shù)）。放大器用于將單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸出放大并輸出到555計(jì)時(shí)器的輸出引腳。

555計(jì)時(shí)器的工作原理是通過改變RS觸發(fā)器的狀態(tài)來實(shí)現(xiàn)定時(shí)、延時(shí)、脈沖發(fā)生等功能。在定時(shí)模式下，當(dāng)TR引腳輸入高電平時(shí)，RS觸發(fā)器處于置位狀態(tài)，Q輸出為高電平，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸出也為高電平，經(jīng)過一個(gè)時(shí)間T后，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸出變?yōu)榈碗娖?，此時(shí)555計(jì)時(shí)器的輸出引腳也輸出低電平。

在延時(shí)模式下，與定時(shí)模式相反，當(dāng)TH引腳輸入高電平時(shí)，RS觸發(fā)器處于復(fù)位狀態(tài)，Q輸出為低電平，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸出也為低電平，經(jīng)過一個(gè)時(shí)間T后，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸出變?yōu)楦唠娖?，此時(shí)555計(jì)時(shí)器的輸出引腳也輸出高電平。在脈沖發(fā)生模式下，通過連接TR和TH引腳，使555計(jì)時(shí)器在一個(gè)時(shí)間周期內(nèi)輸出一個(gè)方波信號或矩形脈沖信號。

二、555計(jì)時(shí)器的參數(shù)

在使用555計(jì)時(shí)器時(shí)，需要根據(jù)具體的電路需求選擇合適的參數(shù)，以下是555計(jì)時(shí)器常用的參數(shù)：

1. Vcc：供電電壓，一般為5V至18V。

2. R1、R2：外部電阻，用于調(diào)節(jié)定時(shí)時(shí)間，其關(guān)系式為T=1.1(R1+2R2)C。

3. C：外部電容，用于調(diào)節(jié)定時(shí)時(shí)間。

4. Rs：電壓控制電阻，用于調(diào)節(jié)輸出頻率。

5. Rb：輸入引腳電阻，用于限流并保證555計(jì)時(shí)器輸入電壓的穩(wěn)定性。

6. Ra：放大器輸入電阻，用于保證555計(jì)時(shí)器輸出電壓的穩(wěn)定性。

三、使用555計(jì)時(shí)器制作1S脈沖源

接下來，我們將利用555計(jì)時(shí)器制作1S脈沖源。該電路圖如下圖所示：

圖2 555計(jì)時(shí)器制作1S脈沖源電路圖

該電路使用定時(shí)模式，利用外部電容C和電阻R1、R2調(diào)節(jié)定時(shí)時(shí)間，使得555計(jì)時(shí)器輸出一個(gè)周期為1S的脈沖信號。具體步驟如下：

1. 將555計(jì)時(shí)器的Vcc引腳連接至正電源，GND引腳連接至地。

2. 將555計(jì)時(shí)器的TR引腳接至Vcc引腳，TH引腳接至GND引腳，使得RS觸發(fā)器處于置位狀態(tài)。

3. 將555計(jì)時(shí)器的輸出引腳連接至一個(gè)LED，并通過一個(gè)電阻進(jìn)行限流，使得LED亮起來。

4. 將一個(gè)100nF電容連接至555計(jì)時(shí)器的Reset引腳和GND引腳之間，起到去噪的作用。

5. 將一個(gè)10uF電容和一個(gè)1M電阻串聯(lián)，連接至555計(jì)時(shí)器的電源引腳和GND引腳之間，起到濾波的作用。

6. 將一個(gè)1k電阻連接至555計(jì)時(shí)器的控制電壓引腳，使其處于高電平狀態(tài)（Ctrl不接電阻為高電平，接電阻為低電平）。

7. 將一個(gè)1uF電容和一個(gè)10k電阻串聯(lián)，連接至555計(jì)時(shí)器的第6引腳和GND引腳之間，起到電位分壓的作用，使得555計(jì)時(shí)器的第6引腳的電壓為1/2Vcc。

8. 將一個(gè)10k電阻連接至555計(jì)時(shí)器的第2引腳和第6引腳之間，使得第2引腳電壓等于1/3Vcc。

9. 將一個(gè)470k電阻和一個(gè)1uF電容串聯(lián)，連接至555計(jì)時(shí)器的第6引腳和第7引腳之間，起到調(diào)節(jié)輸出頻率的作用。

10. 將一個(gè)100k電阻和一個(gè)1uF電容串聯(lián)，連接至555計(jì)時(shí)器的第7引腳和GND引腳之間，起到調(diào)節(jié)脈沖寬度的作用。

11. 將一個(gè)220nF電容和一個(gè)10k電阻串聯(lián)，連接至555計(jì)時(shí)器的第5引腳和GND引腳之間，起到調(diào)節(jié)輸出脈沖速度的作用。

12. 最后，將一個(gè)10k電阻和一個(gè)10uF電容串聯(lián)，連接至555計(jì)時(shí)器的第1引腳和GND引腳之間，來設(shè)定脈沖輸出的周期。

完成以上步驟后，我們可以開啟電源，此時(shí)LED會按照我們設(shè)定的周期和寬度不斷閃爍。

四、總結(jié)

本文詳細(xì)介紹了555計(jì)時(shí)器的工作原理、參數(shù)以及使用方法，并舉例說明了如何使用555計(jì)時(shí)器制作1S脈沖源。希望讀者通過本文的介紹，能夠深入理解555計(jì)時(shí)器的原理并能靈活運(yùn)用于實(shí)際電路設(shè)計(jì)中。