555定时器工作原理及应用引脚

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1、555定时器摘 要：555定时器是一种多用途的数字一一模拟混合集成电路，利用它能极方 便地构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器。由于使用灵活、方便，所以 555定时器在波形的产生与交换、测量与控制、家用电器、电子玩具等许多领域中 都得到了广泛应用。本文主要介绍了 555定时器的工作原理及其在单稳态触发器、 多谐振荡器方面的应用。关键词：数字一一模拟混合集成电路；施密特触发器；波形的产生与交换 555芯片引脚图及引脚描述555的8脚是集成电路工作电压输入端，电压为518V,以UCC表示；从分压器上看出, 上比较器A1的5脚接在R1和R2之间，所以5脚的电压固定在2UCC/3上；下比较器A2

2、接 在R2与R3之间，A2的同相输入端电位被固定在UCC/3上。1脚为地。2脚为触发输入端；3脚为输出端，输出的电平状态受触发器控制，而触发器受 上比较器6脚和下比较器2脚的控制。当触发器接受上比较器A1从R脚输入的高电平时，触发器被置于复位状态，3脚输岀低 电平；2脚和6脚是互补的，2脚只对低电平起作用，高电平对它不起作用，即电压小于1 Ucc/3, 此时3脚输出高电平。6脚为阈值端，只对高电平起作用，低电平对它不起作用，即输入 电 压大于2 Ucc/3,称高触发端，3脚输出低电平，但有一个先决条件，即2脚电位必须大于1 Ucc/3 时才有效。3脚在高电位接近电源电压Ucc,输出电流最大可打

3、200mAo4脚是复位端，当4脚电位小于0.4V时，不管2、6脚状态如何，输出端3脚都输出低电 平。5脚是控制端。7脚称放电端，与3脚输出同步，输出电平一致，但7脚并不输出电流，所以3脚称为实 高（或低）、7脚称为虚高。DIS TH Vc |g l7|6 l548 Com2751TH； CND(B)MR V (A)1概述1.1 555定时器的简介555定吋器是一种多用途的数字模拟混合集成电路，利用它能极方便地构 成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器。由于使用灵活、方便，所以555定 时器在波形的产生与交换、测量与控制、家用电器、电了玩具等许多领域中都得到 了广泛应用。自

4、从signetics公司于1972年推出这种产品以后，国际上个主要的 电子器件公司也都相继的生产了各自的555定时器产品。尽管产品型号繁多，但是 所有双极型产品型号最后的3位数码都是555, m CMOS产品型号最后的4位数码 都是7555而且，它们的功能和外部引脚排列完全相同。1. 2 555定时器的应用(1) 构成施密特触发器，用于TTL系统的接口，整形电路或脉冲鉴幅等；(2) 构成多谐振荡器，组成信号产生电路；(3) 构成单稳态触发器，用于定时延时整形及一些定时开关中。555应用电路采用这3种方式中的1种或多种组合起來可以组成各种实用 的电子电路，如定吋器、分频器、元件参数和电路检测电路

5、、玩具游戏机电路、 音响告警电路、电源交换电路、频率变换电路、口动控制电路等。2 555定时器的电路结构与工作原理图1555定时器的功能主要由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控制RS触发器和放电管的状态。在电源与地之间加上电压，当5脚悬空时，则电 压比较器C1的同和输入端的电压为2VCC /3,C2的反和输入端的电压为VCC 若触发输入端TR的电压小于VCC/3,则比较器C2的输出为0,可使RS触 发器置1,使输出端OUT二1。如果阈值输入端TH的电压大于2VCC/3,同时 TR端的电压大于VCC /3,则C1的输出为0, C2的输出为1,可将RS触 发器置0,使输出为0电平。它的各个引脚

6、功能如下：1脚：外接电源负端VSS或接地，一般情况下接地。8脚：外接电源VCC,双极型吋基电路VCC的范围是4. 516V, CMOS型 时基电路VCC的范围为3 18Vo 一般用5V。3脚：输出端Vo2脚：低触发端6脚：TH高触发端4脚：是直接清零端。当此端接低电平，则时基电路不工作，此时不论TR、 TH处于何电平，吋基电路输出为“0”，该端不用吋应接高电平。5脚：VC为控制电压端。若此端外接电压，则可改变内部两个比较器的基 准电压，当该端不用时，应将该端串入一只0.01P F电容接地，以防引入干扰。7脚：放电端。该端与放电管集电极相连，用做定吋器吋电容的放电。在1脚接地，5脚未外接电压，两

7、个比较器Al、A2基准电压分别为的情 况下，555时基电路的功能表如表1示。表1清零端高触发端TH低触发端Q放电管T功能0XX0导通直接清零101X保持上一状态保持上一状态110X保持上状态保持上一状态1001导通截止置1110清零3、555定时器与触发器的联系3.1、555定时器构成单稳态触发器2CK13+5Vri n d100KQ5.1KQCiVi555OUTVoO.OlufVciEDC CvGND47uf5O.Oluf |丁 图2上图为由555定时器和外接定时元件R、C构成的单稳态触发器。I）为钳 位二极管，稳态吋555电路输入端处于屯源电平，内部放电开关管T导通，输 出端Vo输

8、出低电平，当有一个外部负脉冲触发信号加到Vi端。并使2端电位 憐时低于1/3VCC,低电平比较器动作，单稳态电路即开始一个稳态过程，电 容C开始充电，Vc按指数规律增长。当Vc充电到2/3VCC时，高电平比较器 动作，比较器A1翻转，输出V。从高电平返冋低电平，放电开关管T重新导通, 电容C上的电荷很快经放电开关管放电，暂态结束，恢复稳定，为下个触发脉 冲的來到作好准备。波形图见图3。UVc-0厂T決,1Vo0kifl齐4图3单稳态触发器波形图暂稳态的持续时间Tw （即为延时时间）决定于外接元件R、C的大小。Tw二1. IRC通过改变R、C的大小，可使延时时间在几个微秒和几十分钟之间变化。当这

9、种单稳态电路作为计时器时，可直接驱动小型继电器，并可采用复位端接地的方法來终止暂态，重新计吋。此外需用一个续流二极管与继电器线圈并接,以防继电器线圈反电势损坏内部功率管。3. 2 555定时器接成多谐振荡器多谐振荡器乂称为无稳态触发器，它没有稳定的输出状态，只有两个暂稳 态。在电路处于某一暂稳态后，经过一段时间可以自行触发翻转到另一暂稳态。 两个暂稳态自行相互转换而输出一系列矩形波。多谐振荡器可用作方波发生 器。多谐振荡器电路（b）工作波形 图4多谐振荡器和工作波形接通电源后，假定是高电平，则T截止，电容C充电。充电冋路是VCCRlR2C地，按指数规律上升，当上升到时（TH、端电平大

10、于），输出翻转为 低电平。是低电平，T导通，C放电，放电冋路为C-R2-T地，按指数规律 下降，当下降到时（TII、端电平小于），输出翻转为高电平，放电管T截止， 电容再次充电，如此周而复始，产生振荡，经分析可得输出高电平时间T=（Rl+R2）Cln2输出低电平时间T=R2Cln2振荡周期 T= （Rl+2R2）Cln24 555定时器在现实生活中的应用实例R)亠个flRr0.01 F旷 叫 |T。； I x,图5门控灯开关该控制电路的核心是555定吋器和D型触发器。555定吋器接成单稳态触发 器,去除触点跳动对电路工作的影响,D型触发器接成触发器形式，利用其输出 去控制

11、可控硅开通和关闭，从而控制电灯的亮灭。平时当房门关闭时,安装在门扇边 缘的小磁铁正好靠在干簧管旁边，干簧管的两常开触点受外磁力作用吸合，单稳态 电路因输入脉冲为高电平而处于待触发状态，此时双稳态电路的输出为低电平，可 控硅因无触发电流而阻断，灯不亮。当有人推门时，小磁铁会随门扇离开干簧管一次, 干簧管的常开触点会因暂吋失去外磁力作用而靠自身弹力张开、吸合一次。实际上 由于干簧管的触点的抖动，要重复儿次这种张开、吸合的过程单稳态触发器的CP 端能够在干簧管的1触点内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
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