Электроника для начинающих

Изначально, как это было ранее в режиме одновибратора, триггер FF (на рисунке показан в виде переключателя) закорачивает на «землю», т. е. на «—» источника питания, конденсатор C1. Но теперь низкое напряжение на этом конденсаторе по внешнему проводу поступает с вывода 7 к выводу 2. Это низкое напряжение указывает микросхеме, что она должна переключиться сама. Триггер послушно переключается в положение, соответствующее нижнему по схеме положению «включен», и посылает положительный импульс на динамик, одновременно отключая отрицательное напряжение с вывода 7.

Теперь конденсатор C1 начинает заряжаться так же, как он это делал в моностабильном режиме, вместо зарядки через последовательно подключенные резисторы R1 и R2. Поскольку резисторы имеют относительно небольшое значение сопротивления, а конденсатор C1 небольшую емкость, то он заряжается достаточно быстро. Когда же напряжение на конденсаторе, так же, как и ранее, достигнет 2/3 полного напряжения, срабатывает компаратор «В», переключая триггер в верхнее по схеме положение «выключен», разряжая конденсатор и прекращая подачу положительного импульса через вывод 3.

Конденсатор требует больше времени для разряда, чем это было ранее, поскольку сейчас резистор R2 подключен между конденсатором и выводом 7 (Разряд). В то время пока конденсатор разряжается, уменьшается его напряжение, но при этом он с помощью провода остается подключенным к выводу 2. Когда это напряжение падает до 1/3 от полного напряжения источника питания или немного менее, срабатывает компаратор «А», переключает триггер, начиная процесс снова.

Подведем итоги.

1. В автоколебательном режиме, как только напряжение питания подключено к микросхеме, триггер в исходном состоянии способствует уменьшению напряжения на выводе 2, заставляя тем самым сработать компаратор «А», который переключает триггер (переключатель) в нижнее по схеме положение.

2. На выход микросхемы (вывод 3) поступает сигнал высокого уровня («+» источника питания). Через резисторы R1 и R2, подключенные последовательно, начинает заряжаться конденсатор С1.

3. Когда конденсатор достигает напряжения, равного 2/3 напряжения питания, триггер переключается в верхнее по схеме состояние и на выход (вывод 3) снова поступает напряжение низкого уровня. Конденсатор C1 вновь начинает разряжаться через сопротивление R2.

4. Когда напряжение на конденсаторе становится меньше 1/3 полного напряжения питания, соответственно уменьшается напряжение на выводе 2, что приводит снова к переключению триггера в нижнее по схеме положение, и цикл повторяется.

Разная длительность состояний триггера

Когда таймер работает в автоколебательном режиме, конденсатор C1 заряжается через последовательно подключенные резисторы R1 и R2. Но когда конденсатор C1 разряжается, то он это делает только через резистор R2. Это означает, что конденсатор заряжается медленнее, чем разряжается. Во время заряда конденсатора выходное напряжение на выводе 3 остается высоким; а во время разряда — будет низким. Следовательно, состояние триггера «включен» всегда продолжительнее состояния «выключен». На рис. 4.24 это показано в виде простой временной диаграммы.

Рис. 4.24.В автоколебательном режиме таймера 555 времязадающий конденсатор C1 заряжается через последовательно соединенные резисторы R1 и R2, а разряжается только через резистор R2. Поэтому в течение одного периода на выходе состояние триггера «включен» имеет большую длительность, чем состояние «выключен»

Если вы хотите, чтобы длительности одного и другого состояний были одинаковы или же вы желаете независимо регулировать длительности этих состояний (например, передать очень короткий импульс на другую микросхему, за которым до следующего импульса должна следовать большая пауза), то все что вам нужно, это просто добавить один диод, как это показано на рис. 4.25.

Рис. 4.25.Это модификация схемы, приведенной на рис. 4.22. При добавлении диода D2 таймер 555 продолжает работать в автоколебательном режиме, но диод из прежней цепи заряда конденсатора C1 фактически убирает резистор R2. Теперь длительность состояния триггера «включен» можно регулировать изменением сопротивления резистора R1, а длительность состояния «выключен» — сопротивлением резистора R2, т. е. независимо друг от друга