NE555中文资料详解-555 pdf.pdf

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1、NE555NE555NE555NE555 中文资料详解中文资料详解 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 6 脚 A1 的脚接在 R1 和 R2 之间，所以 5 脚的电压固定在 2UCC/3 上；下比 较器 A2 接在 R2 与 R3 之间，A2 的同相输入端电位被固定在 UCC/3 上。 NE555NE555NE555NE555 管脚功能介绍：管脚功能介绍： 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

2、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 脚输出 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 1Ucc/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 1Ucc/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 200mA。 4 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

3、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。 1555 集成电路的框图及工作原理 555 集成电路开始是作定时器应用的，所以叫做 555 定时器或 555 时基电路。但后 来经过开发，它除了作定时延时控制外，还可用于调光、调温、调压、调速等多种控制及计 量检测。此外，还可以组成脉冲振荡、单稳、双稳和脉冲调制电路，用于交流信号源、电源 变换、频率变换、脉冲调制等。由于它工作可靠、使用方便、价格低廉，目前被广泛用于各 种电子产品中，555 集成电路内部有几十个元器件，有分压器、比较器、基本 R-S 触发器、 放

4、电管以及缓冲器等，电路比较复杂，是模拟电路和数字电路的混合体，如图 1 所示。 555 芯片管脚介绍 555 集成电路是 8 脚封装，双列直插型，如图 2(A)所示，按输入输出的排列可看成如图 2(B)所示。其中 6 脚称阈值端(TH)，是上比较器的输入；2 脚称触发端(TR)，是下比较器的 输入； 3脚是输出端(Vo)， 它有O和1两种状态， 由输入端所加的电平决定； 7脚是放电端(DIS)， 它是内部放电管的输出，有悬空和接地两种状态，也是由输入端的状态决定；4 脚是复位端 (MR)， 加上低电平时可使输出为低电平； 5 脚是控制电压端(Vc),可用它改变上下触发电平值； 8 脚是电源端，

5、1 脚是地端。 图 2 555 集成电路封装图 我们也可以把 555 电路等效成一个带放电开关的 R-S 触发器，如图 3(A)所示，这个特 殊的触发器有两个输入端：阈值端(TH)可看成是置零端 R，要求高电平，触发端(TR)可看成 是置位端 S，要求低电平，有一个输出端Vo，Vo 可等效成触发器的 Q 端，放电端(DIS)可看 成是由内部放电开关控制的一个接点，由触发器的 Q 端控制：Q=1 时 DIS 端接地，Q=0 时 DIS 端悬空。另外还有复位端 MR，控制电压端 Vc，电源端 VDD 和 地端 GND。这个特殊的触发器有两个特点： (1)两个输入端的触发电平要求一高一低，置零端 R

6、 即阈值端(TH)要求高电平，而置位端 s 即触发端(TR)则要求低电乎; (2)两个输入端的触发电平使输出发生翻转的阈值电压值也不同，当 V c 端不接控制电压时， 对 TH(R)端来讲，2/3VDD 是高电平 1,1/3VDD 是高电平 1，2/3VDD 时，输出又翻转成 Vo=O，暂稳态结束。TD 就是单稳电路的定时时间或 延时时间，它和定时电阻 RT 和定时电容 CT 的值有关：TD=1.1RTCT。 图 4 人工启动型 555 单稳电路 2)脉冲启动型 将 555 电路的 6、7 脚并接起来接在定时电容 CT 上，用 2 脚作输入就成为脉冲启动型 单稳电路，如图 5(a)所示，电路的

7、 2 脚平时接高电平，当输入接低电平或输入负脉冲时才启 动电路，用等效触发器替代 555 后见图 5 6)所示，下面分析它的工作原理： 稳态：接上电源后，R=1，S=1，输出 Vo=0，DIS 端接地，CT 上的电压为 0 即 R=0， 输出仍保持 Vo=0，这是它的稳态。 暂稳态：输入负脉冲后，输入 S=0，输出立即翻转成 Vo=1，DIS 端开路，电源通过RT 向 CT 充电， 暂稳态开始。 经过时间 TD 后， CT 上电压上升到2/3VDD 时， 输入又成为 R=1， S=1，这时负脉冲已经消失，输出又翻转成 Vo=0，暂稳态结束。这时内部放电开关接通， DIS 端接地，CT 上电荷很

8、快放到零，为下一次定时控制作准备。电路的定时时 间 TD=1.1RTCT。 这两种单稳电路常用作定时延时控制。 图 5 脉冲启动型单稳电路 6555 双稳电路 常见的 555 双稳电路有两种： 1)R-S 触发器型双稳 将 555 电路的 6、2 脚作为两个控制输入端，7 端不用，就成为一个 R-S 触发器。注意 两个输入端的触发电平和阈值电压不同，如图 6(a)所示，有时可能只有一个控制端，这时另 外一个控制端要设法接死，根据电路要求可以把 R 端接到电源端，如图 6(b)所示，也可以 把 S 接地，用 R 端作输入。 有两个输入端的双稳电路常用作电机调速、 电源上下限告警等用途。 有一个输

9、入端的双 稳电路作为单端比较器用于各种检测电路。 图 6 555 构成 R-S 触发器 2)施密特触发器型双稳 将 555 电路的 6、2 脚并接起来接成只有一个输入端的触发器，如图 7(a)所示，这个触 发器输出电压和输入电压的关系是一个长方形的回线形，如图 7(b)所示，从曲线可知，当输 入 V1=0 时输出 Vo=1，当输入电压从 0 上升到2/3VDD 后，Vo 翻转成 0，当输入电压从最 高值下降到1/3VDD 后，Vo 又翻转成 1。由于它的输入有两个不同的阈值电压，所以，这 种电路常用于电子开关，各种控制电路、波形的变换和整形，如图 8 所示。 图 7 555 构成施密特触发器

10、图 8 波形的变换和整形 6. 555 振荡器电路(无稳电路) 由 555 定时器构成的多谐振荡器如图 9(a)所示，其工作波形见图 9(b)。 接通电源后，电源 VDD 通过 R1 和 R2 对电容 C 充电，当 Uc1/3VDD 时，振荡器输出 Vo=1，放电管截止。当 Uc 充电到2/3VDD 后，振荡器输出 Vo 翻转成 0，此时放电管导通， 使放电端(DIS)接地，电容 C 通过 R2 对地放电，使 Uc 下降。当 Uc 下降到1/3VDD 后， 振荡器输出 Vo 又翻转成 1，此时放电管又截止，使放电端(DIS)不接地，电源 VDD 通过 R1 和 R2 又对电容 C 充电，又使

11、Uc 从 1/3VDD 上升到 2/3VDD,触发器又发生翻转，如此周而 复始，从而在输出端 Vo 得到连续变化的振荡脉冲波形。脉冲宽度 TL0.7R2C，由电容 C 放电时间决定；TH=0.7(R1+R2)C，由电容 C 充电时间决定，脉冲周期 TTH+TL。 图 9 555 构成多谐振荡器 上面仅讨论了由 555 定时器构成的几种典型应用实例。 实际上， 由于 555 定时器灵敏度 高，功能灵活，因而在电子电路中获得广泛应用。 ne555 原理图及例子(555 原理图) 我们知道，555 电路在应用和工作方式上一般可归纳为 3 类。每类工作方式又有很多个不 同的电路。 在实际应用中，除了单

12、一品种的电路外，还可组合出很多不同电路，如：多个单稳、 多个双稳、单稳和无稳，双稳和无稳的组合等。这样一来，电路变的更加复杂。为了便 于我们分析和识别电路，更好的理解 555 电路，这里我们这里按 555 电路的结构特点进行 分类和归纳，把 555 电路分为 3 大类、8 种、共 18 个单元电路。每个电路除画出它的标准 图型，指出他们的结构特点或识别方法外，还给出了计算公式和他们的用途。方便大家 识别、分析 555 电路。下面将分别介绍这 3 类电路。 单稳类电路 单稳工作方式，它可分为 3 种。见图示。 第 1 种（图 1）是人工启动单稳，又因为定时电阻定时电容位置不同而分为 2 个不同

13、的单元，并分别以 1.1.1 和 1.1.2 为代号。他们的输入端的形式，也就是电路的结构特点 是：“RT-6.2-CT”和“CT-6.2-RT”。 单稳类电路 单稳工作方式，它可分为 3 种。见图示。 第 1 种（图 1）是人工启动单稳，又因为定时电阻定时电容位置不同而分为 2 个不 同的单元，并分别以 1.1.1 和 1.1.2 为代号。他们的输入端的形式，也就是电路的结构 特点是：“RT-6.2-CT”和“CT-6.2-RT”。 第 2 种（图 2）是脉冲启动型单稳，也可以分为 2 个不同的单元。他们的输入特点都 是“RT-7.6-CT”，都是从 2 端输入。1.2.1 电路的 2 端不

14、带任何元件，具有最简单的 形式；1.2.2 电路则带有一个 RC 微分电路。 第 3 种（图 3）是压控振荡器。单稳型压控振荡器电路有很多，都比较复杂。为简单起 见，我们只把它分为 2 个不同单元。不带任何辅助器件的电路为 1.3.1；使用晶体管、 运放放大器等辅助器件的电路为 1.3.2。图中列出了 2 个常用电路。 双稳类电路 这里我们将对 555 双稳电路工作方式进行总结、归纳。555 双稳电路可分成 2 种。 第一种（见图 1）是触发电路，有双端输入（2.1.1）和单端输入（2.1.2）2 个单 元。单端比较器（2.1.2）可以是 6 端固定，2 段输入；也可是 2 端固定，6 端输入

15、。 第 2 种（见图 2）是施密特触发电路，有最简单形式的（2.2.1）和输入端电阻调整偏 置或在控制端（5）加控制电压 VCT 以改变阀值电压的（2.2.2）共 2 个单元电路。 双稳电路的输入端的输入电压端一般没有定时电阻和定时电容。这是双稳工作方式的 结构特点。2.2.2 单元电路中的 C1 只起耦合作用，R1 和 R2 起直流偏置作用。 无稳类电路 第三类是无稳工作方式。无稳电路就是多谐振荡电路，是 555 电路中应用 最广的一类。电路的变化形式也最多。为简单起见，也把它分为三种。 第一种（见图 1）是直接反馈型，振荡电阻是连在输出端 VO 的。 第二种（见图 2）是间接反馈型，振荡电

16、阻是连在电源 VCC 上的。其中第 1 个单元电路（3.2.1）是应用最广的。第 2 个单元电路（3.2.2）是方波振荡电 路。第 3、4 个单元电路都是占空比可调的脉冲振荡电路，功能相同而电路结构 略有不同，因此分别以 3.2.3a 和 3.2.3b 的代号。 第三种(见图 3)是压控振荡器。由于电路变化形式很复杂，为简单起见，只分成最简单 的形式（3.3.1）和带辅助器件的(3.3.2)两个单元。图中举了两个应用实例。 无稳电路的输入端一般都有两个振荡电阻和一个振荡电容。只有一个振荡电阻的可 以认为是特例。例如：3.1.2 单元可以认为是省略 RA 的结果。有时会遇上 7.6.2 三端 并

17、联，只有一个电阻 RA 的无稳电路，这时可把它看成是 3.2.1 单元电路省掉 RB 后的 变形。 以上归纳了 555 的 3 类 8 种 18 个单元电路，虽然它们不可能包罗所有 555 应用电 路，古话讲：万变不离其中，相信它对我们理解大多数 555 电路还是很有帮助的。 各种应用电路 555 触摸定时开关 集成电路 IC1 是一片 555 定时电路，在这里接成单稳态电路。平时由于触摸片 P 端无感应电压，电容 C1 通过 555 第 7 脚放电完毕，第 3 脚输出为低电平，继电器 KS 释放，电灯不亮。 当需要开灯时，用手触碰一下金属片 P，人体感应的杂波信号电压由 C2 加至 555

18、的触发端，使 555 的输出由低变成高电平，继电器 KS 吸合，电灯点亮。同时，555 第 7 脚内部截止，电源便通过 R1 给 C1 充电，这就是定时的开始。 当电容 C1 上电压上升至电源电压的 2/3 时，555 第 7 脚道通使 C1 放电，使第 3 脚输 出由高电平变回到低电平，继电器释放，电灯熄灭，定时结束。 定时长短由 R1、C1 决定：T1=1.1R1*C1。按图中所标数值，定时时间约为 4 分钟。 D1 可选用 1N4148 或 1N4001。 相片曝光定时器 附图电路是用 555 单稳电路制成的相片曝光定时器。用人工启动式单稳 电路。 工作原理： 电源接通后，定时器进入稳态

19、。此时定时电容 CT 的电压为： VCT=VCC=6V。对 555 这个等效触发器来讲，两个输入都是高电平，即 VS=0。 继电器 KA 不吸合，常开点是打开的，曝光照明灯 HL 不亮。 按一下按钮开关 SB 之后，定时电容 CT 立即放到电压为零。于是此时 555 电路等 效触发的输入成为：R=0、S=0，它的输出就成高电平：V0=1。继电器 KA 吸动 ，常开接点闭合，曝光照明灯点亮。按钮开关按一下后立即放开，于是电源电 压就通过 RT 向电容 CT 充电，暂稳态开始。当电容 CT 上的电压升到 2/3VCC 既 4 伏 时，定时时间已到，555 等效电路触发器的输入为：R=1、S=1，于

20、是输出又翻 转成低电平：V0=0。继电器 KA 释放，曝光灯 HL 熄灭。暂稳态结束，有恢复到 稳态。 曝光时间计算公式为：T=1.1RT*CT。本电路提供参数的延时时间约为 1 秒2 分钟，可由电位器 RP 调整和设置。 电路中的继电器必需选用吸合电流不应大于 30mA 的产品，并应根据负载 （HL）的容量大小选择继电器触点容量。 单电源变双电源电路 附图电路中，时基电路 555 接成无稳态电路，3 脚输出频率为 20KHz、占空 比为 1：1 的方波。3 脚为高电平时，C4 被充电；低电平时，C3 被充电。 由于 VD1、VD2 的存在，C3、C4 在电路中只充电不放电，充电最大值为 EC

21、， 将 B 端接地，在 A、C 两端就得到+/-EC 的双电源。本电路输出电流超过 50mA。 简易催眠器 时基电路 555 构成一个极低频振荡器，输出一个个短的脉冲，使扬声器发 出类似雨滴的声音（见附图）。扬声器采用 2 英寸、8 欧姆小型动圈式。雨滴声 的速度可以通过 100K 电位器来调节到合适的程度。如果在电源端增加一简单 的定时开关，则可以在使用者进入梦乡后及时切断电源。 直流电机调速控制电路 这是一个占空比可调的脉冲振荡器。电机 M 是用它的输出脉冲驱动的， 脉冲占空比越大，电机电驱电流就越小，转速减慢；脉冲占空比越小，电机 电驱电流就越大，转速加快。因此调节电位器 RP 的数值可

22、以调整电机的速度。 如电极电驱电流不大于 200mA 时，可用 CB555 直接驱动；如电流大于 200mA， 应增加驱动级和功放级。 图中 VD3 是续流二极管。在功放管截止期间为电驱电流提供通路，既保证 电驱电流的连续性，又防止电驱线圈的自感反电动势损坏功放管。电容 C2 和电阻 R3 是补偿网络，它可使负载呈电阻性。整个电路的脉冲频率选在 35 千赫之间。频率太低电机会抖动，太高时因占空比范围小使电机调速范围减小。 用 555 制作的 D 类放大器 由 IC555 和 R1、R2、C1 等组成 100KHz 可控多谐振荡器，占空比为 50%， 控制端 5 脚输入音频信号，3 脚便得到脉宽

23、与输入信号幅值成正比的脉冲信号， 经 L、C3 接调、滤波后推动扬声器。 风扇周波调速电路 夏天要来了，电风扇又得派上用场。这里介绍一个电风扇模拟阵 风周波调速电路，可以为将我们家里的老式风扇增加一个实用功能，也算 是一个迎接夏天到来的准备吧。下面介绍其工作原理。 电路见图 1a。电路中 NE555 接成占空比可调的方波发生器，调节 RW 可改变占空 比。在 NE555 的 3 脚输出高电平期间，过零通断型光电耦合器 MOC3061 初级得到 约 10mA 正向工作电流，使内部硅化镓红外线发射二极管发射红外光，将过零检测 器中光敏双向开关于市电过零时导通，接通电风扇电机电源，风扇运转送风。在

24、NE555 的 3 脚输出低电平期间，双向开关关断，风扇停转。 MOC3061 本身具有一定驱动能力，可不加功率驱动元件而直接利用 MOC3061 的内部双向开关来控制电风扇电机的运转。RW 为占空比调节电位器，亦即电风扇 单位时间内（本电路数据约为 20 秒）送风时间的调节，改变 C2 的取值或 RW 的取 值可改变控制周期。 图 1b 电路为 MOC3061 的典型功率扩展电路，在控制功率较大的电机时，应 考虑使用功率扩展电路。制作时，可参考图示参数选择器件。由于电源采用电容 压降方式，请自制时注意安全，人体不能直接触摸电路板。 电热毯温控器 一般电热毯有高温、低温两档。使用时，拨在高温档

25、，入睡后总被热 醒；拨在低温档，有时醒来会觉得温度不够。这里介绍一种电热毯温控器 ，它可以把电热毯的温度控制在一个合适的范围。 工作原理： 电路如图所示。图中 IC 为 NE555 时基电路。RP3 为温控调节电位器，其滑动 臂电位决定 IC 的触发电位 V2 和阀电位 Vf，且 V5=Vf=2Vz。220V 交流电压经 C1、 R1 限流降压，D1、D2 整流、C2 滤波，DW 稳压后，获得 9V 左右的电压供 IC 用。 室温下接通电源，因已调 V2Vz，V6Vf 时，IC 翻转，3 脚变为低电平，BCR 截止， 电热丝停止发热，温度开始逐渐下降，BG1 的 ICEO 随之逐渐减小，V2、V6 降低。 当 V6VF，V2VZ 时，IC 的 3 脚电位回到高电位，BCR 又触发导通，电热丝又 开始发热。实际证明，调节 RP2 使 V2=12V6 时，温差为零；而 V2=V6 时最大。