集成555時基電路解析，555時基集成電路與NE555的識別及其應用

　　555時基集成電路是美國Signetics公司于1972年研制的用于取代機械式定時器的中規模集成電路，因輸入端設計有三個5kΩ的電阻而得名。555定時器是一種多用途的模擬電路與數字電路混合的集成電路，可以方便的構成施密特觸發器，單穩態觸發器和多諧振蕩器。目前，流行的產品主要有4個：BJT兩個：555，556（含有兩個555）；CMOS兩個：7555，7556（含有兩個7555）。

　　555定時器可以說是模擬電路與數字電路結合的典范。

　　555定時器有兩個比較器 C1和 C2各有一個輸入端連接到三個電阻R組成的分壓器上，比較器的輸出接到RS觸發器上。此外還有輸出級和放電管，輸出級的驅動電流可達200mA。

　　比較器C1和C2的參考電壓分別為UR1和UR2，根據C1和C2的另一個輸入端——觸發輸入和閾值輸入，可判斷出RS觸發器的輸出狀態。當復位端為低電平時，RS觸發器被強制復位。若無需復位操作，復位端應接高電平。由于三個電阻等值，所以當沒有控制電壓輸入時

　　UA=1/3Ucc

　　UB=2/3Ucc

　　當控制電壓外接時，如外接Uc ，則

　　UA=1/2Uc

　　UB=Uc

　　為防止干擾，控制電壓端懸空時，應接一濾波電容到地。

　　如下圖所示為集成555時基電路的外引腳排列圖，其各引腳名稱如下表所示。

　　下表為555時基電路的邏輯功能表。表中“ ”表示任意情況，“保持”表示555定時器保持原來的狀態，“導通”和“截止”指555時基電路內晶體管VT的工作狀態。VT的集電極和發射極分別接在7腳和1腳間。

　　555時基集成電路與NE555的識別及其應用

　?、?時基集成電路是一種能產生時間基準并能完成各種定時、延遲功能的非線性模擬集成電路。有金屬殼圓形封裝和雙列直插式封裝等形式，如圖1所示。它廣泛應用于信號產生、波形處理、定時延時、電子玩具等領域。

　?、?電路符號、引腳如圖2所示。

　?、菚r基集成電路將模擬電路與數字電路巧妙地結合在一起，圖3為其內部方框圖。電阻R1、R2、R3組成分壓網絡，為A1、A2兩個電壓比較器提供盳/2VCC和盳/1VCC的基準電壓。其輸出分別作為RS觸發器的置“0”和置“1”信號。輸出驅動級和放電管VT受RS觸發器控制。由于R1～R3均為5kΩ，所以該集成電路又稱為555時基電路，俗稱“三5”電路。

　?、?555時基電路工作原理是：當置“0”端R≥盳/2VCC時S》盳/1VCC），上限比較器A1輸出為“1”、使輸出端VO為“0”，放電管VT導通，DISC端為“0”。當置“1”端S≤盳/1VCC時（R《盳/2VCC），下限比較器A2輸出為“1”、使輸出端VO為“1”，放電管VT截止，DISC端為“1”。MR為強制復位端，MR=0時，VO=0，DISC=0。附表為電路邏輯真值表。

　?、?時基電路可分為雙極型和CMOS型兩大類。有單時基電路和雙時基電路。CB555是雙極型單時基集成電路，輸出電流達200mA，可直接驅動直流電機、繼電器等。

　?、?CB556是雙極型雙時基電路，內含兩個完全一樣的互相獨立的雙極型555時基單元。

　?、?CB7555是CMOS型單時基集成電路，由于其輸入阻抗很高，可以用較大的電阻和較小的電容獲得長延時。圖7為其引腳功能圖。

　?、?CB7556是CMOS型雙時基電路，內含兩個獨立的CMOS型555時基單元。圖8為其引腳功能圖。

　?、?工作模式為：單穩態、無穩態、雙穩態和施密特模式。圖9為單穩態，R、C組成定時電路。常態為穩態，輸出端③腳UO=0，放電端⑦腳導通到地，C上無電壓。

　?、?在輸入端②腳輸入一負觸發信號Ui（≤盳/1VCC）時，電路翻轉為暫穩態，UO=1，⑦腳截止，電源經R對C充電。當C上電壓UC達到盳/2VCC時，電路再次翻轉到穩態。脈寬TW≈1.1RC，波形如圖10所示。

　?、?多諧振蕩器（無穩態電路）如圖11所示，置“1”端S（②腳）和置“0”端R（⑥腳）接在一起，R1、R2和C組成充放電回路。

　?、?剛通電時，C上無電壓，輸出端（③腳）UO=1，放電端（⑦腳）截止，電源經R1、R2向C充電。當C上電壓UC達到盳/2VCC時，電路翻轉，UO變為“0”，⑦腳導通到地，C經R2放電。放電至UC=盳/1VCC時，電路再次翻轉，UO又變為“1”，如此周而復始形成振蕩，輸出方波，振蕩周期T≈0.7（R1+2×R2）C，波形見圖12。

　?、?555時基電路組成的雙穩態觸發器如圖13所示。置“1”端S（②腳）和置“0”端R（⑥腳），分別接有C1、R1和C2、R2構成的微分觸發電路。

　?、?當有負觸發脈沖U2加至（②腳）時，③腳UO=1。當有正觸發脈沖U6加至（⑥腳）時，UO=0。實現兩個穩態，波形見圖14。

　?、?555時基電路組成的施密特觸發器如圖15所示，②、⑥腳接在一起作為觸發信號Ui的輸入端。

　?、?當輸入信號Ui≥盳/2VCC時，輸出信號UO=0；當輸入信號Ui≤盳/1VCC時，輸出信號UO=1。施密特觸發器可以將緩慢變化的模擬信號整形為邊沿陡峭的數字信號，波形見圖16。

　?、?利用555電路的放電端⑦腳可以組成電平轉換電路。圖17所示為反相電平轉換電路，R1為上拉電阻。輸出UO與輸入Ui相位相反，但幅度為Ui的兩倍。

　?、?利用555時基電路的復位端④腳可以組成同相電平轉換電路，如圖18所示。輸出UO與輸入Ui相位相同，且UO=2Ui。

　?、?圖19為延時關燈電路，555接成單穩態模式，C1、R1為定時元件。按一下SB，照明燈EL亮，延時約25s后自動關燈。

　?、?圖20為可調脈沖信號發生器，555接成無穩態，RP2為頻率調節，RP1為占空比調節。輸出100Hz～10kHz的方波，占空比可在5％～95％之間調節。OUT1輸出脈沖方波，OUT2輸出交流方波。