閾值電壓自浮動的555多諧振蕩電路探討

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作者：劉之義時間：2005-11-15 來源：

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摘要: 提出用反饋使555 集成定時器的閾值電壓自浮動、延長555 定時時間的新思路,開發(fā)了閾值電壓自浮動的555 多諧振蕩器電路，可把振蕩周期提高３倍以上。關(guān)鍵詞: 555 定時器；反饋；閾值電壓；自浮動

由555 集成定時器構(gòu)成的多諧振蕩電路有多種形式。本文探討增大其振蕩周期的新方法，開發(fā)了一種簡單且頗具特色的555 多諧振蕩電路。該電路延時的思路新穎，引入反饋使555 閾值電壓自動浮動。在定時元件參數(shù)相同、甚至不需增加任何元件時，就可把振蕩周期提高到３倍以上；而在振蕩周期相同的情況下，定時元件參數(shù)可減小1/3。電路簡單、實用。電路組成

圖1 基本電路

由555 定時器構(gòu)成的閾值電壓自浮動的多諧振蕩器的基本電路如圖1 所示。R 和C 構(gòu)成電阻、電容充放電時間常數(shù)電路。555的7 引腳放電端(DIS端)也是555 的輔助輸出端，把它和5 引腳電壓控制端(VCO端)相連，即構(gòu)成了反饋和閾值電壓自浮動電路。閾值電壓自浮動的555 多諧振蕩器等效電路如圖2 所示。

圖2 等效電路

當(dāng)555的3 引腳(Vo 輸出端)輸出電壓為高電平VOH 時，電源電壓VCC 經(jīng)內(nèi)部等效輸出電阻ro(上輸出管T20 導(dǎo)通的等效電阻)和R 給電容C 充電，C上電壓vc 逐漸上升，同時7引腳(DIS放電端)內(nèi)部的放電三極管T6 截止，5 引腳的基準(zhǔn)電壓由VCC 及內(nèi)部三個5KW 電阻分壓決定為2VCC/3，即高閾值電壓VTH 和低閾值電壓VTR 則被分別上浮為2VCC/3 和VCC/3。故當(dāng)vc 被充電到大于2VCC/3 時，由555 功能知，vo輸出端3 引腳電壓跳變?yōu)榈碗娖絍OL，同時7 引腳(DIS 放電端)內(nèi)部的放電三極管T6 導(dǎo)通。一方面，電容C 上的電壓vc 經(jīng)R 和輸出端3 引腳內(nèi)部導(dǎo)通的下輸出管T21 對地放電，C 上電壓vc 逐漸下降。另一方面，5 引腳的(控制電壓)基準(zhǔn)電壓VCO 即被下拉到三極管T6 的飽和壓降值VCES,而使兩個閾值電壓分別下浮為VTH=VCES 和VTR=VCES/2。當(dāng)C 上電壓vc 隨放電下降到VTR 即VCES/2 以下時，由555 的功能知，3 引腳輸出端的電壓vo 才跳變?yōu)楦唠娖絍OH，同時，7 引腳(DIS放電端)內(nèi)部的放電三極管T6 又截止。5 引腳電壓又被上浮為2/3VCC，使高閾值電壓VTH和低閾值電壓VTR又分別被上浮為2VCC/3和VCC/3。同時，電容C 從VCES/2 電壓又被充電，如此周而復(fù)始，循環(huán)往復(fù)，形成周期性振蕩。上述分析可見，7 引腳往5 引腳的反饋實現(xiàn)了閾值電壓的自動浮動,使555振蕩電路中電容C上電壓vc 在VCES/2 和VCC/3 范圍之間反復(fù)進行充放電，遠大于不反饋浮動的VCC/3 和2VCC/3 的范圍，使充放電時間都大大被延長，使振蕩周期和輸出信號的周期被大大延長。電路的工作波形如圖3 所示。