兩個(gè)555時(shí)基電路構(gòu)成的長(zhǎng)延時(shí)電路

555時(shí)基集成電路的工作原理與應(yīng)用它設(shè)計(jì)新穎，構(gòu)思奇巧，用途廣泛，備受電子專業(yè)設(shè)計(jì)人員和電子愛好者的青睞，人們將其戲稱為偉大的小IC。1972年，美國(guó)西格尼蒂克斯公司(Signetics)研制出Tmer ne555雙極型時(shí)基電路，設(shè)計(jì)原意是用來(lái)取代體積大,定時(shí)精度差的熱延遲繼電器等機(jī)械式延遲器。但該器件投放市場(chǎng)后，人們發(fā)現(xiàn)這種電路的應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出原設(shè)計(jì)的使用范圍，用途之廣幾乎遍及電子應(yīng)用的各個(gè)領(lǐng)域，需求量極大。美國(guó)各大公司相繼仿制這種電路 1974年西格尼蒂克斯公司又在同一基片上將兩個(gè)雙極型555單元集成在一起，取名為NF556。1978年美國(guó)英特錫爾公司(Intelsil)研制成功CMOS型時(shí)基電路

ICM555 1CM556,后來(lái)又推出將四個(gè)時(shí)基電路集成在一個(gè)芯片上的四時(shí)基電路558 由于采用CMOS型工藝和高度集成，使時(shí)基電路的應(yīng)用從民用擴(kuò)展到火箭、導(dǎo)彈,衛(wèi)星,航天等高科技領(lǐng)域。在這期間，日本、西歐等各大公司和廠家也競(jìng)相仿制、生產(chǎn)。盡管世界各大半導(dǎo)體或器件公司、廠家都在生產(chǎn)各自型號(hào)的555/556時(shí)基電路，但其內(nèi)部電路大同小異，且都具有相同的引出功能端。圖1中示出了美國(guó)無(wú)線電公司生產(chǎn)的CA555時(shí)基電路的內(nèi)部等效電路圖。

眾所周知，說(shuō)到延時(shí)，很多人都會(huì)想到用軟件件來(lái)實(shí)現(xiàn)，比如定時(shí)器之類的。今天就來(lái)說(shuō)說(shuō)用硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)定時(shí)的方式，雖說(shuō)沒(méi)有那么準(zhǔn)，但是有些場(chǎng)合還是用得到的。今天我們來(lái)介紹一下6種延時(shí)電路工作原理。

1、 精確長(zhǎng)延時(shí)電路圖

該電路由CD4060 組成定時(shí)器的時(shí)基電路，由電路產(chǎn)生的定時(shí)時(shí)基脈沖，通過(guò)內(nèi)部分頻器分頻后輸出時(shí)基信號(hào)。在通過(guò)外設(shè)的分頻電路分頻，取得所需要的定時(shí)控制時(shí)間。

通電后，時(shí)基振蕩器震蕩經(jīng)過(guò)分頻后向外輸出時(shí)基信號(hào)。作為分頻器的IC2 開始計(jì)數(shù)分頻。當(dāng)計(jì)數(shù)到10 時(shí)，Q4 輸出高電平，該高電平經(jīng)D1 反相變?yōu)榈碗娖绞筕T 截止，繼電器斷電釋放，切斷被控電路工作電源。

與此同時(shí)， D1 輸出餓低電平經(jīng)D2 反相為高電平后加至IC2 的CP 端，使輸出端輸出的高電平保持。

電路通電使IC1、IC2 復(fù)位后，IC2 的四個(gè)輸出端，均為低電平。而Q4 輸出的低電平經(jīng) D1 反相變?yōu)楦唠娖?，通過(guò)R4 使VT 導(dǎo)通，繼電器通電吸和。這種工作狀態(tài)為開機(jī)接通、定時(shí)斷開狀態(tài)。

2、 RC延時(shí)電路

RC延時(shí)電路如圖所示，電路的延時(shí)時(shí)間可通過(guò)R或C的大小來(lái)調(diào)整，但由于延時(shí)電路簡(jiǎn)單，存在著延時(shí)時(shí)間短和精度不高的缺點(diǎn)。對(duì)于需要延時(shí)時(shí)間較長(zhǎng)并且要求準(zhǔn)確的場(chǎng)合，應(yīng)選用時(shí)間繼電器為好。

在自動(dòng)控制中，有時(shí)為了便被控對(duì)象在規(guī)定的某段時(shí)間里工作或者使下一個(gè)操作指令在適當(dāng)?shù)臅r(shí)刻發(fā)出，往往采用繼電器延時(shí)電路。圖給出了幾種繼電器延時(shí)電路。

圖(a)所示電路為緩放緩吸電路，在電路接通和斷開時(shí)，利用RC的充放電作用實(shí)現(xiàn)吸合及釋放的延時(shí)，這種電路主要用在需要短暫延時(shí)吸合的場(chǎng)合。有時(shí)根據(jù)控制的需要，只要求繼電器緩慢釋放，而不允許緩慢吸合，這時(shí)可采用圖(b)所示的電路。

當(dāng)剛接通電源時(shí)，由于觸點(diǎn)KK一l為常開狀態(tài)，因而RC延時(shí)電路不會(huì)對(duì)吸合的時(shí)間產(chǎn)生延時(shí)的影響，而當(dāng)繼電器K。吸合后，其觸點(diǎn)Kk-1，閉合，使得繼電器kk的釋放可緩慢進(jìn)行。簡(jiǎn)單的計(jì)算出RC延時(shí)電路所產(chǎn)生的時(shí)間延時(shí)，例如R=470K，C=0.15UF 時(shí)間常數(shù)直接用R*C就行了。

3、 555構(gòu)成的簡(jiǎn)易長(zhǎng)延時(shí)電路

當(dāng)按下按鈕SB 時(shí)，12V 的電源通過(guò)電阻器Rt 向電容器Ct 充電，使得6 腳的電位不斷升高，當(dāng)6 腳的電位升到5 腳的電位時(shí)，電路復(fù)位定時(shí)結(jié)束。

由于在5 腳串上了一個(gè)二極管VD1 使得5 腳電位上升，因此比一般接法(懸空或通過(guò)小電容接地)具有了更長(zhǎng)時(shí)間的定時(shí)。

4、 由兩個(gè)555時(shí)基電路構(gòu)成的長(zhǎng)延時(shí)電路

IC1 555 時(shí)基電路接成占空比可調(diào)的自激多諧振蕩器。當(dāng)按下按鈕SB 后，12V 的直流電壓加到電路中，由于電容器C6 的電壓不能突變，使得IC2 電路的2 腳為低電平，IC2 電路處于置位狀態(tài)，3 腳輸出高電平，繼電器K 得電，觸點(diǎn)K-1、K-2 閉合，K-1 觸點(diǎn)閉合后形成自鎖狀態(tài)，K-2 觸點(diǎn)連接用電設(shè)備，達(dá)到控制用電設(shè)備通、斷的作用。

同時(shí)IC1 555 時(shí)基電路開始形成振蕩，因此3 腳交替輸出高、低電平。當(dāng)3 腳輸出高電平時(shí)，通過(guò)二極管VD3、電阻器R3 對(duì)電容器C3 充電。

當(dāng)3 腳輸出低電平時(shí)，二極管VD3截止，C3 沒(méi)有充電，因此只有在3 腳為高電平時(shí)才對(duì)C3 充電，所以電容器C3 的充電時(shí)間較長(zhǎng)。

當(dāng)電容器C3 的電位升到2/3VDD 時(shí)，IC2 555 時(shí)基電路復(fù)位，3 腳輸出低電平，繼電器K 失電，觸點(diǎn)K-1、K-2 斷開，恢復(fù)到初始狀態(tài)，為下次定時(shí)做好準(zhǔn)備。

5、 單運(yùn)放構(gòu)成的單穩(wěn)延時(shí)電路

常態(tài)時(shí)，IC輸出保持低電平，這個(gè)狀態(tài)是穩(wěn)定的。當(dāng)負(fù)脈沖經(jīng)C1輸入至反相端時(shí)，反相端電位低于同相端電位，輸出端由低電平翻轉(zhuǎn)為高電平，這個(gè)狀態(tài)是不穩(wěn)定的。

此高電平經(jīng)R1、R2分壓后加至IC的同相端，使同相端電位高于反相端，從而保持高電平輸出。同時(shí)，該高電平經(jīng)R3和C2充電，當(dāng)C2上電壓被充至使反相端電位高于同相端電位時(shí)，其輸出端又翻轉(zhuǎn)為低電平。

此時(shí)，同相端電位約為零，而C2上的電壓經(jīng)VD1迅速向輸出端放電，使電路加速恢復(fù)到初始狀態(tài)。

電路穩(wěn)定后反相端電位仍高于同相端電位，使輸出低電平得以保持。

該電路的延時(shí)時(shí)間T不僅取決于R3、C2，而且還取決于R1、R2的分壓比。

所以，調(diào)節(jié)延時(shí)時(shí)間十分方便，既可調(diào)整C2、R3進(jìn)行延時(shí)粗調(diào)，又可調(diào)整R2進(jìn)行細(xì)調(diào)(分壓比若取1/2～2/3，延時(shí)精度較高)。

但是，該電路在上電時(shí)的狀態(tài)是隨機(jī)的，要使該電路上電后有唯一的輸出狀態(tài)，有兩種方法：

一是在電路中增加R4.這樣，在上電時(shí)，由于C1上電壓不能突變，電源電壓經(jīng)R4、C1加至反相端，即可置輸出于低電平;

二是在同相端與地之間接一只二極管VD2和一只開關(guān)S(如虛線所示)。

上電時(shí)如輸出為高電平，雖然這一狀態(tài)是不穩(wěn)定的，但如上所述，要經(jīng)過(guò)時(shí)間T輸出才為低電平，而實(shí)用上往往需要電路上電時(shí)即刻復(fù)位。

為此，可在上電時(shí)先將S接通，若輸出為高電平，則C2充電到0.7V即可使電路復(fù)位，大大縮短了電路上電復(fù)位的時(shí)間。復(fù)位后將S斷開，電路即可正常工作。

6、 晶體管延時(shí)電路

延時(shí)部分由BG1、BG2復(fù)合后與電容C組成密勒積分電路。電源接通前C的端電壓為零，電源接通后BG3、BG4導(dǎo)通，繼電器J吸合，同時(shí)電容C被充電，充電電流經(jīng)R2、C、R構(gòu)成回路，a點(diǎn)電位上升，引起b點(diǎn)電位下降，b點(diǎn)電位的下降又限制了a點(diǎn)電位上升。

a、b兩點(diǎn)電位互相補(bǔ)償?shù)慕Y(jié)果使a點(diǎn)電位的上升量非常小，充電電流接近似恒定。

當(dāng)b點(diǎn)電位上升到10V左右時(shí)，BG3、BG4接近截止，繼電器J釋放，延時(shí)過(guò)程結(jié)束。按一下按鈕AN，電容C迅速經(jīng)D1放電，繼電器J吸合，開始下一個(gè)延時(shí)過(guò)程。

延時(shí)電路經(jīng)常會(huì)用到，RC電路是比較簡(jiǎn)單的電路。當(dāng)然，改變電路各個(gè)元器件的參數(shù)，可以達(dá)到不同的延時(shí)。