图18. 555电路的逻辑电路
分压器:
555电路中由三个5KΩ电阻组成的分压器,对电源Vcc实现分压,由于比较器输入电阻接近无穷大,所以比较器的输入端基本不取电流。当5脚控制电压K端悬空时,分压器为比较器C 1的同相输入端提供参考电压VR1=2/3Vcc;同时也为比较器C2的反相输入端提供参考电压VR2=1/3Vcc。若将5脚K端外接固定电压Vcc,将使VR1=Vcc,VR2=1/2Vcc。改变Vcc就能改变C1和C2比较器的参考电压。
比较器:
第6脚阈值输入TH和2脚触发输入TR端的外加输入信号和两个参考电压比较,以决定比较器的输出。当6脚的输入电压大于2/3Vcc时,比较器C1输出低电平;当2脚加入的触发信号小于1/3Vcc时,比较器C2输出低电平。反之,两个比较器输出高电平。
基本触发器:
基本触发器由与非门G1和G2组成,其状态受比较器C1和C2的输出控制。若C1输出低电平,将触发器置0;若C2输出低电平,则将触发器置1;若比较器C1和C2同时输出高电平,触发器将保持原状态。触发器4脚RD为复位端,可以从外部加入负脉冲控制,使触发器置0,平时RD保持高电平。
放电晶体管V:
放电晶体管V的状态受基本触发器Q控制,当Q=0时,V截止;当Q=1时,V导通。
输出缓冲级G3:
输出缓冲级G3接在基本触发器Q输出端,它的输出就是555电路的输出。输出缓冲级的作用是隔离外接负载对555集成电路的影响,提高555电路的带负载能力,且能提供与TTL电路一致的电平。
综上所述,555电路的逻辑功能归纳如表2所示。
表2. 555电路的逻辑功能
RD TH TR OUT VT
0 X X 0 导通
1 >⅔VCC >⅓VCC 0 导通
1 <⅔VCC >⅓VCC 不变 不变
1 X <⅓VCC 1 截止
表中的四种逻辑功能说明如下:
①直接复位功能:当RD=0时,无论其它输入状态如何,输出Q=0、Q=1。放电管VT导通。若RD不用时,应使RD=1。这时可执行复位、置位和维持功能。
②复位功能:当TH>⅔VCC,TR>⅓VCC时,Q=0、Q=1,放电管VT导通。
③置位功能:当TH<⅓VCC时,Q=0、Q=1放电管VT截止。
④维持功能:当TH<⅔VCC,TR>⅓VCC时,输出状态不变。
四.会议发言限时器的原理图及设计原理
1.会议发言限时器的电路原理
会议发言限时器由LED数字中电路和报时音响电路两部分组成。前者由LM8361和两个七段译码器组成,R3为分压电阻,使加到显示屏上驱动电压到电源电压½V上下浮动,与报时音响电路相匹配。D6~D16和F1~F6、NE555及Y等组成报时音响电路。D9~D12、D14、D16和K3A、F4~F6及NE555等用于12分钟或17分钟报时提醒,当打开启动开关K2后,时钟开始计时,D9~D12、F1和F6构成“或门”电路,F5的输入端为高电位,输出低电位,C4通过F5、R7彻底放电。F6的输入端为低电位,输出高电平,D16截至,F4输入端为高电位,输出低电平,NE555不工作,Y无音响发出。当时钟走到12分钟或17分钟时,F5的输入端变为低电位,输出高电位,同时对C4充电,在充电的2秒钟内R7上端为高电位,F6输出低电平,F4输出高电平,NE555工作,Y发出1000Hz“嘟”的提醒声。2秒钟后F6输出高电平,Y4输出低电平,提醒声消失。K3是时间选择开关,图中所示位置为12分钟提醒,15分钟终止,置向另一端为15分钟提醒,20分钟终止。D6~D8、D13、D15和K3B、F2、F3及NE555等用于15分钟或20分钟终止报时,工作原理同上,不同之处是报时声为4秒,报时频率约800Hz,以利于区分。不需计时,只需将K2闭合即可。
2.会议发言限时器的电路原理图
五.会议发言限时器的印刷电路板的制作
印刷电路板(Printed Circuit Board,简称PCB),它是以一定尺寸的绝缘板为基础,以铜箔为导线,经过特定工艺加工,用一层或若干层导电图形(铜箔的连接关系)以及设计好的孔(如元件孔、机械安装孔、金属化过孔等)来实现元件间的电气连接关系,它就像在纸上印刷上去似的,故得名印刷电路板或称印刷线路板。在电子设备中,印刷电路板可以对各种元件提供必要的机械支持,提供电路的电气连接并用标记符号把板上所安装的各个元件标注出来,以便于插件、检查及调试。