中文名 | 555定時(shí)器 | 類????別 | 集成器 |
---|---|---|---|
特????點(diǎn) | 成本低,性能可靠 | 制作工藝 | 雙極型(TTL) |
類????型 | 中規(guī)模集成器件 |
555定時(shí)器可工作在三種工作模式下:
單穩(wěn)態(tài)模式:在此模式下,555功能為單次觸發(fā)。應(yīng)用范圍包括定時(shí)器,脈沖丟失檢測,反彈跳開關(guān),輕觸開關(guān),分頻器,電容測量,脈沖寬度調(diào)制(PWM)等。
無穩(wěn)態(tài)模式:在此模式下,555以振蕩器的方式工作。這一工作模式下的555芯片常被用于頻閃燈、脈沖發(fā)生器、邏輯電路時(shí)鐘、音調(diào)發(fā)生器、脈沖位置調(diào)制(PPM)等電路中。如果使用熱敏電阻作為定時(shí)電阻,555可構(gòu)成溫度傳感器,其輸出信號的頻率由溫度決定。
雙穩(wěn)態(tài)模式(或稱施密特觸發(fā)器模式):在DIS引腳空置且不外接電容的情況下,555的工作方式類似于一個(gè)RS觸發(fā)器,可用于構(gòu)成鎖存開關(guān)。
單穩(wěn)態(tài)模式
在單穩(wěn)態(tài)工作模式下,555定時(shí)器作為單次觸發(fā)脈沖發(fā)生器工作。當(dāng)觸發(fā)輸入電壓降至VCC的1/3時(shí)開始輸出脈沖。輸出的脈寬取決于由定時(shí)電阻與電容組成的RC網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間常數(shù)。當(dāng)電容電壓升至VCC的2/3時(shí)輸出脈沖停止。根據(jù)實(shí)際需要可通過改變RC網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間常數(shù)來調(diào)節(jié)脈寬。
輸出脈寬t,即電容電壓充至VCC的2/3所需要的時(shí)間由下式給出:
雙穩(wěn)態(tài)模式
雙穩(wěn)態(tài)工作模式下的555芯片類似基本RS觸發(fā)器。在這一模式下,觸發(fā)引腳(引腳2)和復(fù)位引腳(引腳4)通過上拉電阻接至高電平,閾值引腳(引腳6)被直接接地,控制引腳(引腳5)通過小電容(0.01到0.1μF)接地,放電引腳(引腳7)浮空。所以當(dāng)引腳2輸入高(有誤應(yīng)為低)電壓時(shí)輸出置位,當(dāng)引腳4接地時(shí)輸出復(fù)位。
無穩(wěn)態(tài)模式
無穩(wěn)態(tài)工作模式下555定時(shí)器可輸出連續(xù)的特定頻率的方波。電阻R1接在VCC與放電引腳(引腳7)之間,另一個(gè)電阻(R2)接在引腳7與觸發(fā)引腳(引腳2)之間,引腳2與閾值引腳(引腳6)短接。工作時(shí)電容通過R1與R2充電至2/3VCC,然后輸出電壓翻轉(zhuǎn),電容通過R2放電至1/3VCC,之后電容重新充電,輸出電壓再次翻轉(zhuǎn)。
對于雙極型555而言,若使用很小的R1會造成OC門在放電時(shí)達(dá)到飽和,使輸出波形的低電平時(shí)間遠(yuǎn)大于上面計(jì)算的結(jié)果。
為獲得占空比小于50%的矩形波,可以通過給R2并聯(lián)一個(gè)二極管實(shí)現(xiàn)。這一二極管在充電時(shí)導(dǎo)通,短路R2,使得電源僅通過R1為電容充電;而在放電時(shí)截止以達(dá)到減小充電時(shí)間降低占空比的效果。
以下為NE555的電氣參數(shù),其他不同規(guī)格的555定時(shí)器可能會有不同的參數(shù),請查閱數(shù)據(jù)手冊。
供電電壓(VCC) |
4.5-16 V |
額定工作電流(VCC= 5 V) |
3-6 mA |
額定工作電流(VCC= 15 V) |
10-15 mA |
最大輸出電流 |
200 mA |
最大功耗 |
600mW |
最低工作功耗 |
30mW(5V),225mW(15V) |
溫度范圍 |
0-70°C |
555定時(shí)器由Hans R. Camenzind于1971年為西格尼蒂克公司設(shè)計(jì)。西格尼蒂克公司后來被飛利浦公司所并購。
不同的制造商生產(chǎn)的555芯片有不同的結(jié)構(gòu),標(biāo)準(zhǔn)的555芯片集成有25個(gè)晶體管,2個(gè)二極管和15個(gè)電阻并通過8個(gè)引腳引出(DIP-8封裝)。555的派生型號包括556(集成了兩個(gè)555的DIP-14芯片)和558與559。
NE555的工作溫度范圍為0-70°C,軍用級的SE555的工作溫度范圍為?55到 125 °C。555的封裝分為高可靠性的金屬封裝(用T表示)和低成本的環(huán)氧樹脂封裝(用V表示),所以555的完整標(biāo)號為NE555V、NE555T、SE555V和SE555T。一般認(rèn)為555芯片名字的來源是其中的三枚5KΩ電阻,但Hans Camenzind否認(rèn)這一說法并聲稱他是隨意取的這三個(gè)數(shù)字。
555還有低功耗的版本,包括7555和使用CMOS電路的TLC555。7555的功耗比標(biāo)準(zhǔn)的555低,而且其生產(chǎn)商宣稱7555的控制引腳并不像其他555芯片那樣需要接地電容,同時(shí)供電與地之間也不需要消除噪聲的去耦電容。
1地 GND 2觸發(fā) 3輸出 4復(fù)位 5控制電壓 6門限(閾值) 7放電 8電源電壓Vcc
555定時(shí)器能起到定時(shí)作用的電路是單穩(wěn)態(tài)電路。單穩(wěn)態(tài)電路 是一種具有穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)兩種工作狀態(tài)的基本脈沖單元電路。沒有外加信號觸發(fā)時(shí),電路處于穩(wěn)態(tài)。在外加信號觸發(fā)下,電路從穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)到暫態(tài),并且經(jīng)過一段時(shí)間...
555 定時(shí)器的功能主要由兩個(gè)比較器決定。兩個(gè)比較器的輸出電壓控制 RS 觸發(fā)器和放電管的狀態(tài)。在電源與地之間加上電壓,當(dāng) &n...
DIP封裝的555芯片各引腳功能如下表所示:
引腳 |
名稱 |
功能 |
---|---|---|
1 |
GND(地) |
接地,作為低電平(0V) |
2 |
TRIG(觸發(fā)) |
當(dāng)此引腳電壓降至1/3VCC(或由控制端決定的閾值電壓)時(shí)輸出端給出高電平。 |
3 |
OUT(輸出) |
輸出高電平( VCC)或低電平。 |
4 |
RST(復(fù)位) |
當(dāng)此引腳接高電平時(shí)定時(shí)器工作,當(dāng)此引腳接地時(shí)芯片復(fù)位,輸出低電平。 |
5 |
CTRL(控制) |
控制芯片的閾值電壓。(當(dāng)此管腳接空時(shí)默認(rèn)兩閾值電壓為1/3VCC與2/3VCC). |
6 |
THR(閾值) |
當(dāng)此引腳電壓升至2/3VCC(或由控制端決定的閾值電壓)時(shí)輸出端給出低電平。 |
7 |
DIS(放電) |
內(nèi)接OC門,用于給電容放電。 |
8 |
V ,VCC(供電) |
提供高電平并給芯片供電。 |
555定時(shí)器有許多不同公司生產(chǎn)的衍生型號,其中有引腳功能不同的型號,也有采用CMOS的設(shè)計(jì)。有的芯片中包括數(shù)個(gè)集成的555定時(shí)器。555芯片家族的其他一些型號如下:
生產(chǎn)廠商 |
型號 |
備注 |
---|---|---|
Avago Technologies |
Av-555M |
|
Custom Silicon Solutions |
CSS555/CSS555C |
CMOS芯片,最低工作電壓1.2V, IDD<5μA |
CEMI |
ULY7855 |
|
ECG Philips |
ECG955M |
|
Exar |
XR-555 |
|
仙童 |
NE555/KA555 |
|
Harris |
HA555 |
|
IK Semicon |
ILC555 |
CMOS芯片,最低工作電壓2V |
英特硅爾 |
SE555/NE555 |
|
英特硅爾 |
ICM7555 |
CMOS |
Lithic Systems |
LC555 |
|
美信 |
ICM7555 |
CMOS芯片,最低工作電壓2V |
摩托羅拉 |
MC1455/MC1555 |
|
美國國家半導(dǎo)體 |
LM1455/LM555/LM555C |
|
美國國家半導(dǎo)體 |
LMC555 |
CMOS芯片,最低工作電壓1.5V |
NTE Sylvania |
NTE955M |
|
雷聲 |
RM555/RC555 |
|
RCA |
CA555/CA555C |
|
意法半導(dǎo)體 |
NE555N/ K3T647 |
|
德州儀器 |
SN52555/SN72555 |
|
德州儀器 |
TLC555 |
CMOS芯片,最低工作電壓2V |
蘇聯(lián) |
K1006ВИ1 |
|
Zetex |
ZSCT1555 |
最低工作電壓0.9V |
恩智浦半導(dǎo)體 |
ICM7555 |
CMOS |
HFO /東德 |
B555 |
|
日立 |
HA17555 |
556雙定時(shí)器
在一塊芯片中集成兩個(gè)555定時(shí)器的型號為556,這種芯片包括14個(gè)引腳。
558四定時(shí)器
在一塊芯片中集成四個(gè)555定時(shí)器的型號為558。這種芯片包括16個(gè)引腳,其中四個(gè)555定時(shí)器共用供電、接地和復(fù)位的引腳。放電引腳與閾值引腳被合為同一個(gè)引腳并被稱為“定時(shí)”。同時(shí)觸發(fā)引腳改為下降沿觸發(fā)。
運(yùn)算放大器
振蕩器
RC電路
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頁數(shù): 2頁
評分: 4.4
555 定時(shí)器用作開關(guān)電源 大多數(shù)開關(guān)電源都依賴于通過電壓反饋來控制的 PWM(脈寬調(diào)制) 輸出。 555 定時(shí)器 IC 可以實(shí)現(xiàn) PWM,而且花錢不多。圖 1 電路示出了僅僅利 用一個(gè)簡單公式就可將一個(gè) 555PWM 電路變成一個(gè)開關(guān)電源的方法。該電路使 用 2 個(gè) 555 IC。以非穩(wěn)態(tài)模式工作的 IC1 觸發(fā)以 PWM 模式工作的 IC2。在高 占空因子下, IC1 設(shè)定的振蕩頻率約為 60kHz。 IC1 的輸出只是在觸發(fā) PWM 電 路的大約 2.5μS內(nèi)為低電平,而在周期的其余時(shí)間內(nèi)為高電平。 PWM 電路的 最大脈寬約為 85μS,最大脈寬也可減小,視反饋電路的控制電壓而定。使用 556 或另一種連續(xù)觸發(fā)信號源,可使所用芯片數(shù)量減少。 IC2 的輸入電壓必須 為( 1.5VOUT+余量),所以,輸出電壓 VOUT 為 5V 時(shí),必須使用最小 9V 的 輸入電壓。如果使用 CM
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頁數(shù): 3頁
評分: 4.5
555定時(shí)器是一種集數(shù)模等多功能為一體的中規(guī)模集成功能電路,其具有電路結(jié)構(gòu)簡單、使用靈活方便等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用在脈沖產(chǎn)生、整形、定時(shí)和延遲等自動(dòng)控制電路中。介紹了基于555定時(shí)器的數(shù)字觸摸開關(guān)組成和工作原理,并進(jìn)行了仿真設(shè)計(jì)。
諧振蕩器又稱為無穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,它沒有穩(wěn)定的輸出狀態(tài),只有兩個(gè)暫穩(wěn)態(tài)。在電路處于某一暫穩(wěn)態(tài)后,經(jīng)過一段時(shí)間可以自行觸發(fā)翻轉(zhuǎn)到另一暫穩(wěn)態(tài)。兩個(gè)暫穩(wěn)態(tài)自行相互轉(zhuǎn)換而輸出一系列矩形波。多諧振蕩器可用作方波發(fā)生器.
接通電源后,假定是高電平,則T截止,電容C充電。充電回路是VCC-R1-R2-
C-地,按指數(shù)規(guī)律上升,當(dāng)上升到時(shí)(TH、端電平大于),輸出翻轉(zhuǎn)為低電平。是低電平,T導(dǎo)通,C放電,放電回路為C-R2-T-地,按指數(shù)規(guī)律下降,當(dāng)下降到時(shí)(TH、端電平小于),輸出翻轉(zhuǎn)為高電平,放電管T截止,電容再次充電,如此周而復(fù)始,產(chǎn)生振蕩,經(jīng)分析可得 輸出高電平時(shí)間 T=(R1+R2)Cln2 輸出低電平時(shí)間T=R2Cln2 振蕩周期 T=(R1+2R2)Cln2
555 定時(shí)器的功能主要由兩個(gè)比較器決定。兩個(gè)比較器的輸出電壓控制 RS 觸發(fā)器和放電管的狀態(tài)。在電源與地之間加上電壓,當(dāng) 5 腳懸空時(shí),則電壓比較器 C1 的同相輸入端的電壓為 2VCC /3,C2 的反相輸入端的電壓為VCC 若觸發(fā)輸入端 TR 的電壓小于VCC /3,則比較器 C2 的輸出為 0,可使 RS 觸發(fā)器置 1,使輸出端 OUT=1。如果閾值輸入端 TH 的電壓大于 2VCC/3,同時(shí) TR 端的電壓大于VCC /3,則 C1 的輸出為 0,C2 的輸出為 1,可將 RS 觸發(fā)器置 0,使輸出為 0 電平。 它的各個(gè)引腳功能如下:
555 定時(shí)器的功能主要由兩個(gè)比較器決定。兩個(gè)比較器的輸出電壓控制 RS 觸發(fā)器和放電管的狀態(tài)。在電源與地之間加上電壓,當(dāng) 5 腳懸空時(shí),則電壓比較器 C1 的同相輸入端的電壓為 2VCC /3,C2 的反相輸入端的電壓為VCC 若觸發(fā)輸入端 TR 的電壓小于VCC /3,則比較器 C2 的輸出為 0,可使 RS 觸發(fā)器置 1,使輸出端 OUT=1。如果閾值輸入端 TH 的電壓大于 2VCC/3,同時(shí) TR 端的電壓大于VCC /3,則 C1 的輸出為 0,C2 的輸出為 1,可將 RS 觸發(fā)器置 0,使輸出為 0 電平。 它的各個(gè)引腳功能如下:
1腳:外接電源負(fù)端VSS或接地,一般情況下接地。
8腳:外接電源VCC,雙極型時(shí)基電路VCC的范圍是4.5 ~ 16V,CMOS型時(shí)基電路VCC的范圍為3 ~ 18V。一般用5V。 3腳:輸出端Vo 2腳:低觸發(fā)端 6腳:TH高觸發(fā)端
4腳:是直接清零端。當(dāng)此端接低電平,則時(shí)基電路不工作,此時(shí)不論TR、TH處于何電平,時(shí)基電路輸出為"0",該端不用時(shí)應(yīng)接高電平。
5腳:VC為控制電壓端。若此端外接電壓,則可改變內(nèi)部兩個(gè)比較器的基準(zhǔn)電壓,當(dāng)該端不用時(shí),應(yīng)將該端串入一只0.01μF電容接地,以防引入干擾。 7腳:放電端。該端與放電管集電極相連,用做定時(shí)器時(shí)電容的放電。
第1章 555時(shí)基集成電路簡介
第2章 555定時(shí)器在定時(shí)、延時(shí)方面的應(yīng)用
第3章 555定時(shí)器在檢測、脈沖輸出、分頻方面的應(yīng)用
第4章 555定時(shí)器在脈寬調(diào)制、A/D轉(zhuǎn)換方面的應(yīng)用
第5章 555定時(shí)器在比較器、鎖存器方面的應(yīng)用
參考文獻(xiàn) 2100433B