简析555电压检测电路

555定时器的简介

555定时器是一种多用途的数字——模拟混合集成电路，利用它能极方便地构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器。由于使用灵活、方便，所以555定时器在波形的产生与交换、测量与控制、家用电器、电子玩具等许多领域中都得到了广泛应用。自从signeTIcs公司于1972年推出这种产品以后，国际上个主要的电子器件公司也都相继的生产了各自的555定时器产品。尽管产品型号繁多，但是所有双极型产品型号最后的3位数码都是555，所有CMOS产品型号最后的4位数码都是7555.而且，它们的功能和外部引脚排列完全相同。

555定时器的电路结构与工作原理

555定时器的功能主要由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控制RS触发器和放电管的状态。在电源与地之间加上电压，当5脚悬空时，则电压比较器C1的同相输入端的电压为2VCC/3，C2的反相输入端的电压为VCC若触发输入端TR的电压小于VCC/3，则比较器C2的输出为0，可使RS触发器置1，使输出端OUT=1。如果阈值输入端TH的电压大于2VCC/3，同时TR端的电压大于VCC/3，则C1的输出为0，C2的输出为1，可将RS触发器置0，使输出为0电平。

图1

它的各个引脚功能如下：

1脚：外接电源负端VSS或接地，一般情况下接地。

8脚：外接电源VCC，双极型时基电路VCC的范围是4.5~16V，CMOS型时基电路VCC的范围为3~18V。一般用5V。

3脚：输出端Vo

2脚：低触发端

6脚：TH高触发端

4脚：是直接清零端。当此端接低电平，则时基电路不工作，此时不论TR、TH处于何电平，时基电路输出为“0”，该端不用时应接高电平。

5脚：VC为控制电压端。若此端外接电压，则可改变内部两个比较器的基准电压，当该端不用时，应将该端串入一只0.01μF电容接地，以防引入干扰。

7脚：放电端。该端与放电管集电极相连，用做定时器时电容的放电。

在1脚接地，5脚未外接电压，两个比较器A1、A2基准电压分别为的情况下，555时基电路的功能表如表1示。

表1

555电压检测电路

如图所示，电压检测电路以555为核心，组成双稳态模式。平时，由于555的6脚（阈值电平端）通过R连接Voo，因此，3脚呈低电平。555的触发端2脚通过-一个稳压管DW接至被检测点上，DW的稳压值为Vz，当被检测电压低于时，则55被置位，3脚呈高电平，LED发光。若用不同稳压值的DW，用开关控制接通，则可判别不同的被测电压值。

555构成的脉宽检测电路

如图所示为脉宽检测电路。该检测电路由微分电路（R2、C2）、放大电路BG1、单稳定时电路（555、R1、C1）等组成。输入的脉冲信号Vin（如波开A）一路加至微分、放大电路，另一路经R4后加至BG2的集电极电路。经微分放大后的负向脉中（如波形B）触发555电路置位，使其3脚输出一定宽度的正向脉中（如波形C），其脉宽即为单稳电路的定时时间td=1.1R1C1（秒），且该正向脉冲加至BG2的基极，故在检测期间，BG2饱和导通，其集电极（即电路输出端V0）呈低电平。若被检测的脉宽大于设定的脉宽td，则因BG2的集电极加压的时间大于基极偏置时间td，V0出现高电平，这说明被检测脉宽超过设定时间了。

555电压监视器电路图

如下图所示，监视电路由555和R1，C1，RP1及DW等组成单稳触发器电路，图示的监视电压为 5V，当输入到555的2脚电压正常时，555的3脚呈3低电平，LED1（绿）亮；若输入电压低于设定的阀值电平，则555置位，3脚转呈高电平，LED1灭，LED2（红）亮。如果监视的电压长时间低于正常值，则555单稳电路可连续地再触妆，即在触发暂稳t2=1，1R1C1是后，再次启动。图示参数的暂稳时间约为1.7秒左右。