電子技術(shù)基礎(chǔ)課件：555定時(shí)器

總目錄下頁(yè)555定時(shí)器555定時(shí)器是一種數(shù)字、模擬混合型的中規(guī)模集成電路，功能靈活，使用方便，只要外接少量元件，就可以構(gòu)成多諧振蕩器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器或施密特觸發(fā)器等電路，因而在定時(shí)、檢測(cè)、控制、報(bào)警等方面都有廣泛的應(yīng)用。由于內(nèi)部電壓標(biāo)準(zhǔn)使用了三個(gè)5K電阻，故取名555電路。其電路類(lèi)型較多，常用的分類(lèi)有雙極型（5G555）和CMOS（CC7555）型兩種，二者的結(jié)構(gòu)與工作原理類(lèi)似，邏輯功能和引腳排列完全相同，易于互換。雙極型的電源電壓VCC＝+5V～+15V，輸出的最大電流可達(dá)200mA，CMOS型的電源電壓為+3～+18V。8.2.4

555定時(shí)器1.555定時(shí)器的結(jié)構(gòu)555定時(shí)器主要是與電阻、電容構(gòu)成充放電電路，并由兩個(gè)比較器來(lái)檢測(cè)電容器上的電壓，以確定輸出電平的高低和放電開(kāi)關(guān)管的通斷。這就很方便地構(gòu)成從微秒到數(shù)十分鐘的延時(shí)電路，可方便地構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，多諧振蕩器，施密特觸發(fā)器等脈沖產(chǎn)生或波形變換電路。下頁(yè)上頁(yè)首頁(yè)555定時(shí)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳排列如圖8-55所示。下頁(yè)上頁(yè)首頁(yè)圖8-55555定時(shí)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳排列

（1）集成555定時(shí)器內(nèi)部構(gòu)成1）分壓器

由三個(gè)阻值均為5KΩ的電阻串聯(lián)構(gòu)成的分壓器，為電壓比較器A1

和A2提供參考電壓。若控制電壓輸入端（CO端，引腳5）外加控制電壓VCO，則比較器A1

和A2的參考電壓分別為

，

；不加控制電壓時(shí)，該引出端不可懸空，一般要通過(guò)一個(gè)小電容接地，以旁路高頻干擾，這時(shí)兩個(gè)參考電壓分別為

，

。下頁(yè)上頁(yè)首頁(yè)2）比較器A1

和A2是兩個(gè)結(jié)構(gòu)完全相同的高精度電壓比較器，分別由高增益運(yùn)算放大器構(gòu)成。比較器A1

的信號(hào)輸入端為運(yùn)放輸入端（

端，引腳6），A1

的同相端接參考電壓

；比較器A2的信號(hào)輸入端為運(yùn)放的同相輸入端（

端，引腳2），A2

的反相輸入端接參考電壓

。下頁(yè)上頁(yè)首頁(yè)3）基本RS觸發(fā)器

兩個(gè)與非門(mén)構(gòu)成的基本RS觸發(fā)器，低電平觸發(fā)，比較器A1

和A2的輸出控制基本RS觸發(fā)器的狀態(tài)，也即決定了電路的輸出狀態(tài)，

是基本RS觸發(fā)器的外部復(fù)位端，低電平有效。當(dāng)

＝0時(shí)，

，使電路輸出（

端，引腳3）為0。正常工作時(shí)

端應(yīng)接高電平。下頁(yè)上頁(yè)首頁(yè)4）放電晶體管VT

晶體管VT構(gòu)成放電開(kāi)關(guān)，其狀態(tài)受RS觸發(fā)器

端的控制，當(dāng)

時(shí)，VT截止；當(dāng)

時(shí)，VT飽和導(dǎo)通。此時(shí)，放電端（D端，引腳7）如有外接電容，則通過(guò)VT放電。由于放電端的邏輯狀態(tài)與輸出

是相同的，故放電端也可以作為集電極開(kāi)路輸出

。5）輸出緩沖器

由反相器D4構(gòu)成，其作用是提高定時(shí)器的帶負(fù)載能力，并隔離負(fù)載對(duì)定時(shí)器的影響。

下頁(yè)上頁(yè)首頁(yè)

（2）集成555定時(shí)器各引線端的用途

引腳1：GND為接地端。

引腳2：

為低電平觸發(fā)端，也稱(chēng)為觸發(fā)輸入端，由此輸入觸發(fā)脈沖。當(dāng)2端的輸入電壓高于

時(shí)，A2的輸出為1；當(dāng)輸入電壓低于

時(shí)，A2的輸出為0，使基本RS觸發(fā)器置1，即

、

。這時(shí)定時(shí)器輸出=1。

引腳3：

為輸出端，輸出電流可達(dá)200mA，因此可直接驅(qū)動(dòng)繼電器、發(fā)光二極管、揚(yáng)聲器、指示燈等。輸出高電壓約低于電源電壓1~3V。

引腳4：

是復(fù)位端，當(dāng)

時(shí)，基本RS觸發(fā)器直接置0，使

、

。下頁(yè)上頁(yè)首頁(yè)

引腳5：CO為電壓控制器，如果在CO端另加控制電壓，則可改變A1、A2的參考電壓。工作中不使用CO端時(shí)，一般都通過(guò)一個(gè)0.01uF的電容接地，以旁路高頻干擾。

引腳6：

為高電來(lái)觸發(fā)端，又叫做閾值輸入端，由此輸入觸發(fā)脈沖。當(dāng)輸入電壓低于

時(shí)，A1的輸出為1；當(dāng)輸入電壓高于

時(shí)，A1的輸出為0，使基本RS觸發(fā)器置0，即

、

。這時(shí)定時(shí)器輸出=0。下頁(yè)上頁(yè)首頁(yè)

引腳7：D為放電端。當(dāng)基本RS觸發(fā)器的

時(shí)，放電晶體管VT導(dǎo)通，外接電容元件通過(guò)VT放電。555定時(shí)器在使用中大多與電容器的充放電有關(guān)，為了使充放電能夠反復(fù)進(jìn)行，電路特別設(shè)計(jì)了一個(gè)放電端D。

引腳8：VCC為電源端，可在4.5~16V范圍內(nèi)使用，若為CMOS電路，則VCC=3~18V。下頁(yè)上頁(yè)首頁(yè)2.555定時(shí)器的工作原理555定時(shí)器的功能取決于在兩個(gè)比較器所加信號(hào)的輸入電平。

當(dāng)

，

時(shí)，比較器A1輸出為0，A2輸出為1，基本RS觸發(fā)器被置1，VT飽和導(dǎo)通，

輸出為低電平；

當(dāng)

，

時(shí)，比較器A1輸出為1，A2輸出為0，基本RS觸發(fā)器被置0，VT截止，

輸出為高電平；

當(dāng)

，

時(shí)，比較器A1輸出為1，A2輸出為1，基本RS觸發(fā)器保持不變，VT和

輸出狀態(tài)也保持不變。下頁(yè)上頁(yè)首頁(yè)綜上所述，列出555定時(shí)器的功能表如表8-22所示。

閾值輸入

⑥

觸發(fā)輸入

②直接復(fù)位

④

輸出

③放電管VT⑦××00導(dǎo)通＞VDD1＞VDD110導(dǎo)通＜VDD0＜VDD011截止＜VDD0＞VDD11不變不變＞VDD1＜VDD01不允許

表8-22555定時(shí)器的邏輯功能表