第一讲555时基集成电路讲解学习

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555时基电路工作原理

555时基电路工作原理

555时基电路工作原理1. 介绍555时基电路是一种集成电路,常用于产生稳定的方波和脉冲信号。

它具有简单、稳定、可靠的特点,在各种电子设备中广泛应用,如定时器、脉冲发生器、频率分频器等。

本文将详细介绍555时基电路的工作原理。

2. 555时基电路的组成555时基电路由比较器、RS触发器、RS锁存器、放大器、电压比较器等组成。

其中,比较器负责比较输入信号与参考电压,RS触发器用于存储输入信号的状态,RS锁存器用于锁定输入信号的状态,放大器用于放大输出信号,电压比较器用于比较输出信号与参考电压。

3. 555时基电路的工作原理555时基电路的工作原理基于RS触发器的工作原理。

RS触发器有两个输入端(S和R),两个输出端(Q和Q')。

当S=1、R=0时,Q=1、Q'=0;当S=0、R=1时,Q=0、Q'=1;当S=0、R=0时,Q和Q'保持原来的状态;当S=1、R=1时,Q和Q'的状态不确定。

555时基电路的工作分为两个阶段:充电阶段和放电阶段。

在充电阶段,当输入信号为高电平时,S=1、R=0,RS触发器的状态为Q=1、Q'=0,此时输出为低电平。

555时基电路内部有一电容C,当充电时,电容C通过外部电阻R1和R2充电。

充电时间由电容C和电阻R1、R2的值决定。

在放电阶段,当输入信号为低电平时,S=0、R=1,RS触发器的状态为Q=0、Q'=1,此时输出为高电平。

电容C通过外部电阻R2放电。

放电时间也由电容C和电阻R2的值决定。

当电容C充电时间和放电时间相等时,输出信号的周期为T=2(R1+R2)C,频率为f=1/T。

通过改变R1、R2和C的值,可以调节输出信号的频率。

4. 555时基电路的应用555时基电路广泛应用于各种电子设备中。

以下是几个常见的应用示例:(1) 定时器:通过调节电阻和电容的值,可以实现不同时间间隔的定时功能,如闹钟、计时器等。

ne555时基电路原理

ne555时基电路原理

ne555时基电路原理ne555时基电路是一种基于NE555集成电路的电子电路,它能够产生稳定的时间间隔或频率信号。

NE555是一款经典的定时器集成电路,广泛应用于计时、脉冲生成、频率分频等领域。

本文将介绍ne555时基电路的原理及其应用。

一、ne555时基电路的原理ne555时基电路的核心是NE555集成电路。

NE555集成电路是一款由几个晶体管、电阻和电容器等元件组成的集成电路。

它具有三个主要引脚,分别是GND(地)、VCC(正电源)和OUT(输出)。

其中,GND引脚连接到电路的地线,VCC引脚连接到正电源,OUT引脚用于输出脉冲信号。

NE555集成电路的工作原理如下:当VCC引脚接入正电源时,集成电路内部的比较器开始工作。

比较器会不断比较电容器电压与参考电压之间的大小关系。

当电容器电压超过参考电压时,输出引脚会输出低电平;当电容器电压低于参考电压时,输出引脚会输出高电平。

通过这种方式,NE555集成电路能够产生稳定的时间间隔或频率信号。

二、ne555时基电路的应用1. 计时器:ne555时基电路可用作计时器,通过调节电容器和电阻的值,可以实现不同的计时功能。

例如,在电子钟、定时开关等应用中,ne555时基电路可以精确地控制时间间隔。

2. 脉冲发生器:ne555时基电路可用作脉冲发生器,通过调节电容器和电阻的值,可以产生不同频率和占空比的脉冲信号。

这在通信、测量等领域中非常有用。

3. 频率分频器:ne555时基电路还可用作频率分频器,通过调节电容器和电阻的值,可以将输入信号的频率分频为较低的频率。

这在数字电子设备中常常用到,例如在计数器、时钟电路等应用中。

4. 触发器:ne555时基电路可以作为触发器使用,通过改变电容器和电阻的值,可以实现不同的触发功能。

触发器在数字电路中常常用于存储和传输数据。

5. 脉宽调制:ne555时基电路可用作脉宽调制器,通过改变电容器充放电的时间,可以调节输出信号的脉宽。

555时基电路工作原理

555时基电路工作原理

555时基电路工作原理一、引言555时基电路是一种常用的集成电路,广泛应用于定时、脉冲发生、频率分频、模拟电路等领域。

本文将详细介绍555时基电路的工作原理及其相关特性。

二、555时基电路的基本结构555时基电路由比较器、RS触发器、RS锁存器和电压比较器组成。

其中,比较器用于比较电压,RS触发器用于存储电平状态,RS锁存器用于锁存电平状态,电压比较器用于产生输出信号。

三、555时基电路的工作原理1. 稳态工作原理:当电源接通时,电容C1开始充电。

当电容电压达到2/3的电源电压时,比较器会输出高电平,导致RS触发器的Q端输出低电平,RS锁存器的S端输出高电平,电压比较器输出低电平。

此时,555时基电路处于稳态工作状态。

2. 充电过程:在稳态工作状态下,电容C1开始充电,电压逐渐上升。

当电容电压达到1/3的电源电压时,比较器会输出低电平,导致RS触发器的Q端输出高电平,RS锁存器的S端输出低电平,电压比较器输出高电平。

此时,555时基电路进入充电过程。

3. 放电过程:在充电过程中,电容C1的电压继续上升,直到达到2/3的电源电压。

此时,比较器输出高电平,RS触发器的Q端输出低电平,RS锁存器的S端输出高电平,电压比较器输出低电平。

555时基电路进入放电过程。

4. 循环工作:充电过程和放电过程交替进行,形成一个连续的循环工作状态。

通过调整电容C1和电阻R1、R2的数值,可以控制充放电时间的长短,从而实现不同的定时功能。

四、555时基电路的应用1. 定时器:通过调整电容和电阻的数值,可以实现不同的定时功能,如延时触发、定时报警等。

2. 脉冲发生器:通过调整电容和电阻的数值,可以产生不同频率和占空比的脉冲信号。

3. 频率分频器:通过将555时基电路与其他逻辑电路结合,可以实现频率的分频操作。

4. 模拟电路:555时基电路可以用作模拟信号的发生器,产生各种波形信号。

五、555时基电路的特性1. 稳定性:555时基电路具有较高的稳定性,可以在不同温度和电源变化的环境下正常工作。

555时基电路工作原理

555时基电路工作原理

555时基电路工作原理1. 介绍555时基电路是一种经典的集成电路,常用于产生稳定的时钟信号或者触发脉冲。

本文将详细介绍555时基电路的工作原理,包括内部结构、引脚功能、工作模式和工作原理等方面。

2. 内部结构555时基电路由电压比较器、RS触发器、RS锁存器、放大器和输出级组成。

其中,电压比较器用于比较输入电压与参考电压的大小,RS触发器用于产生稳定的时钟信号,RS锁存器用于存储触发脉冲的状态,放大器用于放大电压信号,输出级用于驱动外部负载。

3. 引脚功能555时基电路共有8个引脚,分别是VCC、GND、TRIG、OUT、RESET、CTRL、THRES和DISCH。

VCC和GND分别为电源引脚,TRIG为触发引脚,OUT为输出引脚,RESET为复位引脚,CTRL为控制引脚,THRES为阈值引脚,DISCH为放电引脚。

4. 工作模式555时基电路有三种主要的工作模式,分别是单稳态、自由运行和双稳态。

单稳态模式下,输出信号在触发脉冲后保持稳定一段时间;自由运行模式下,输出信号以一定频率连续产生脉冲;双稳态模式下,输出信号在两个稳定状态之间切换。

5. 工作原理555时基电路的工作原理如下:- 当TRIG引脚电压低于THRES引脚电压时,RS触发器的输出为高电平,放电管导通,电容器C开始放电。

- 当电容器C电压降低到CTRL引脚电压的2/3时,电压比较器输出低电平,RS触发器的输出变为低电平,放电管截止,电容器C停止放电。

- 当电容器C电压升高到CTRL引脚电压的1/3时,电压比较器输出高电平,RS触发器的输出变为高电平,充电管导通,电容器C开始充电。

- 当电容器C电压升高到THRES引脚电压时,充电管截止,电容器C停止充电。

- 这个过程不断循环,使得输出信号产生稳定的时钟信号或者触发脉冲。

6. 应用领域555时基电路广泛应用于各种电子设备中,如定时器、频率计、脉冲宽度调制器、电压控制振荡器等。

它具有工作稳定、使用方便、成本低廉等优点。

555时基电路工作原理

555时基电路工作原理

555时基电路工作原理555时基电路是一种常用的集成电路,广泛应用于各种电子设备中。

它具有稳定可靠、简单易用的特点,因此备受工程师和爱好者的青睐。

本文将详细介绍555时基电路的工作原理。

一、555时基电路的基本概念1.1 555时基电路的定义555时基电路是一种集成电路,由几个传统的摹拟电路组成。

它能够产生稳定的方波信号,被广泛应用于定时、频率测量、脉冲调制等领域。

1.2 555时基电路的主要组成部份555时基电路主要由电压比较器、RS触发器、RS锁存器、放大器和输出级组成。

其中,电压比较器用于检测输入电压与参考电压的大小关系,RS触发器用于控制输出信号的状态,RS锁存器用于存储输入信号的状态,放大器用于放大电压信号,输出级用于产生方波信号。

1.3 555时基电路的工作原理555时基电路的工作原理可以简单概括为:根据输入电压与参考电压的大小关系,电压比较器控制RS触发器的状态,进而控制RS锁存器的状态,最终通过放大器和输出级产生稳定的方波信号。

二、555时基电路的工作模式2.1 单稳态模式单稳态模式是555时基电路最常用的工作模式之一。

在该模式下,输入一个触发信号,555电路会输出一个固定的脉冲宽度的方波信号,然后返回到稳定状态。

2.2 多稳态模式多稳态模式是555时基电路的另一种常见工作模式。

在该模式下,输入一个触发信号后,555电路会产生一个连续的方波信号,直到再次输入触发信号。

2.3 等占空比模式等占空比模式是555时基电路的一种特殊工作模式。

在该模式下,输入一个触发信号后,555电路会产生一个占空比为50%的方波信号。

三、555时基电路的应用领域3.1 定时器555时基电路可以作为定时器使用,用于控制设备的开关时间,如LED灯的闪烁频率控制、机电的启停控制等。

3.2 脉冲调制555时基电路可以用于脉冲调制,将摹拟信号转换为数字信号,广泛应用于通信领域中的调制解调器、遥控器等设备。

3.3 频率测量555时基电路可以用于频率测量,通过测量方波信号的周期来计算频率,常用于仪器仪表、无线电等领域。

555时基集成电路原理及应用

555时基集成电路原理及应用

555时基集成电路原理及应用1 555时基电路的特点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,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,<2/3VDD是低电平0:而对TR(S)端来讲,>1/3VDD是高电平1,<1/3VDD是低电平0。

555时基电路工作原理

555时基电路工作原理

555时基电路工作原理概述:555时基电路是一种常用的集成电路,广泛应用于定时、脉冲、频率和波形发生等电子电路中。

本文将详细介绍555时基电路的工作原理及其应用。

一、555时基电路的基本结构和引脚功能:555时基电路由比较器、RS触发器、电压比较器、输出级以及电压稳定器等组成。

它具有8个引脚,分别是VCC、GND、TRIG、THRES、OUT、RESET、CTRL和DIS。

1. VCC和GND:分别是电路的供电正负极。

2. TRIG(触发器输入):当该引脚电压低于1/3 VCC时,触发器将被置位。

3. THRES(阈值器输入):当该引脚电压高于2/3 VCC时,触发器将被复位。

4. OUT(输出):输出引脚,可以连接到其他电路。

5. RESET(复位):当该引脚电压低于1/3 VCC时,触发器将被复位。

6. CTRL(控制电压):该引脚用于控制电路的工作方式。

7. DIS(禁止):当该引脚电压高于2/3 VCC时,禁止输出。

二、555时基电路的工作原理:555时基电路可以分为单稳态(单脉冲)模式和多稳态(多脉冲)模式两种工作方式。

1. 单稳态模式:在单稳态模式下,555时基电路可以产生一个持续时间可调的单脉冲信号。

当TRIG引脚电压低于1/3 VCC时,触发器被置位,输出高电平;同时,电容C开始充电。

当电容充电至2/3 VCC时,阈值器被复位,触发器输出低电平,脉冲信号结束。

单脉冲信号的持续时间由电容充电时间决定,可以通过改变电容或电阻值来调节。

2. 多稳态模式:在多稳态模式下,555时基电路可以产生连续的方波信号或频率可调的脉冲信号。

通过控制CTRL引脚电压,可以选择不同的工作方式。

- 电压比较模式(电平触发模式):当CTRL引脚电压小于1/3 VCC时,电路工作在电压比较模式下。

此时,TRIG引脚的电压低于THRES引脚的电压,触发器被置位,输出高电平;当TRIG引脚电压高于THRES引脚电压时,触发器被复位,输出低电平。

555时基电路原理

555时基电路原理

555时基电路原理1 555时基电路的基本概念555时基电路是一种功能强大的集成电路,由美国电子元器件公司(NEC)设计,可用于各种计时、控制和调制应用中。

由于其简单、稳定、成本低廉等优点,555时基电路在电子工程、自动控制和通信领域等广泛应用。

2 555时基电路的组成555时基电路由两部分组成,一是控制器,二是比较器。

控制器和比较器是最基本的元件,也可以称之为基本电路,它们可以完成时间延迟、分频、方波产生和脉冲宽度调制等功能。

3 555时基电路的工作原理555时基电路的工作原理相当简单,具体如下:首先,将外部电源与定时电容连接,当555时基电路接通时,会将电容充电至2/3电源电压,此时555时基电路输出高电平(通常为Vcc)。

接着,电容开始放电,当电容电压下降到1/3电源电压时,555时基电路输出低电平(通常为0V)。

此时,电容开始重新充电,不断循环,从而形成一个稳定的方波信号。

此时的输出频率取决于电容和电阻的数值。

4 555时基电路的应用举例由于555时基电路具有可靠性高、调制灵活、成本低等优点,因此在实际应用中也有广泛的应用,例如:(1)作为振荡电路,用于产生脉冲信号、方波信号及时钟信号;(2)作为稳压源,用于产生稳定的直流电压;(3)作为触发器,用于电子闹钟、定时器等应用中;(4)作为调制器,用于频率调制、脉宽调制、幅度调制等应用中。

5 555时基电路的改进随着科学技术的不断进步,人们对电子元器件的性能和功能要求也越来越高。

因此,在应用过程中,人们对原有的555时基电路进行了改进和升级,例如:(1)增加电流驱动能力,提高工作效率和速度;(2)降低耗能,提高使用寿命和可靠性;(3)增加数字控制功能,使得芯片可以与其他数字电路进行联接。

6 总结总之,555时基电路是一种非常重要的集成电路,具有广泛的应用场景和丰富的功能特点。

在今后的工作和研究中,相信会有更多的人会对其进行深入的研究和应用。

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5)放电开关
555时基电路的放电开关由晶体三级管VT(75551C为CMOS管)组 成。由于555电路组成定时电路时,定时的时间由RC电路的充电时 间常数决定的。但是为使定时电路能反复使用,在完成一次定时控 制后应将电容器C上的电荷放掉,为下次定时控制作好准备,放电 管VT就为此而设。当C充电时VT截止,当C放电时VT饱和导通, 提供放电通路。
5kΩ的电阻组成的,所以这种IC被称为555时 基集成电路。尽管有的分压器并不是3个5kΩ
的电阻(如图3的7555,是3个100k电阻),都习 惯称555时基电路。
• 2)比较器

比较器由运放组成,共有两个比较器。其中
一个称为上比较器,输入端为反相输入端(6脚),
比较基准是Uf1=2/3Ucc;另一个则称为下比较器,
输入端为同相输入端(2脚),比较基准是
Uf2=1/3Ucc。若在5脚(称为控制端)外接基准电
压Uc,则Uf1=Uc,Uf2=1/2Uc,Un称为阀值电
平,Uf2称为触发电平。
• R-S触发器:R-S触发器是由二个与非门交叉组 成(7555IC则为两个或非门交叉组成)。R-S触发 器有同步R-S触发器和基本R-S触发器两类,555 时基电路是基本R-S触发器,这种触发器的输入 端要求低电平触发。其逻辑功能见其真值表(表1 所示)。
t=RCln3=1.1RC (其中,ln3=ln(1器
图4 555/7555构成的单稳态触发器
图5是一个数字式电容测量电路。这里555为单稳态电路,它的输 出作为计数门控信号,精度可达0.5%,K1-1与K1-2是同步动作的 量程选择开关,这里设有三档量程(10μF、1μF、0.1μF),可测量 10μF以下的电容,RPl~RP3分别调整各量程的满度,使显示数字 与CX容量一致,需要注意的是启动脉冲的周期要足够长,不能与 555单稳态时间相等或更短,启动周期长一些有利于观察显示的数 字,每次测量只要启动一次。其工作过程:启动脉冲经门1与门2 整形,再经3DG6反相放大变成负启动脉冲去触发555构成的单稳 态电路,555将输出正比于被测电容Cx的定时门控脉冲,在该门 控脉冲(高电平)期间,1MHz时钟脉冲通过门3送到计数译码显示 单元,结果显示的数字大小正比于Cx容量的大小。
表1 基本R-S触发器真值表
• 3)总复位端
• 555电路有一个直接置0端(4脚),接入R-S触发器 的入端,只要U4=0,不管电路原是什么输出态,也 不管输入端加什么信号,555电路输出Uo=0,故称 此为总复位端。平时应确保电路正常工作,故U4=1, 即4脚接高电平。
• 4)输出级
• 输出级是一个反相器,其输出是从基本R-S触发 器的Q端输出。由于反相器的放大作用,使555时基 电路带动负载的能力提高了,可以直接驱动小型继 电器、微电机、扬声器等。
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,1脚是地端。
三、555电路的应用
555/7555是一个多功能多用途的定时器,它可构成施密特 触发器如图3所示。又可构成单稳态触发器,如图4所示,当输 入脉宽小于输出脉宽时,R1、C1可不接Ui直接接至555/7555的 ②。单稳态延时:
由于三极管的基极接在触发器的Q端,集电极接放电端7脚,发射 极接地。当555电路的Uo=0,即有Q=1,VT基极为高平,VT饱和 导通,使7脚接地(忽略管压降)。当555电路输出Uo=1,则Q=0,使 VT截止,相当于7脚开路,所以VT起到一个开关作用,故称之为 “放电开关”或“放电管”。
• 二 、 555电路的逻辑关系
• 1、555电路有两个输人端,分别与两个基准电
压进行比较,反相输入端(6脚),电压高于2/3Ucc 时,Uo=0,同相输入端(2脚)电压低于1/3Ucc时, Uo=1。若两个输入端连在一起,当输入电压高于 2/3Ucc,Uo=0;当输入电压低于1/3Ucc时,而 当输入电压为1/3Ucc~2/3Ucc,Uo=Qn,即维持 原状态不变(若原Uo=0,仍为0,若原Uo=1仍为 1)。而555电路总是避开两个输入端中同时有 U6>2/3Ucc,而U2<1/3Ucc的状况(U6表示⑥脚 输入电压;U2表示②脚输人电压),可用真值表 (见表2所示)概括。
• 这两种电路都是按分压器,比较器,RS触 发器,输出级,放电开关几部分构成。
控制电压
复位触发 置位触发
强制复位
置位-复位触发器 图 2 555内部结构
输出端 放电端
图 3 7555内部结构
• 1)分压器

分压器的作用是通过三个电阻,如图2所
示的5kΩ,将电源电压分成三个等分,为比较
器提供基准电压。其2/3Ucc给A1的同相端, 1/3Ucc给A2的反相端。由于分压器是由3个

2、555/7555时基集成电路,虽然可用真值表(见
表3概括,类于非线性模拟电路,但其内部由模拟
电路与数字电路构成,它有两个输入端,一是⑥, 称为阀值输人端TH,高电平有效。二是②,称为 触发输入TR,低电平有效;③为输出端Uo;④ 为总复位端MR,低电平有效;⑦为放电端DIS; ⑧为电源正极端Ucc或Udd。①为公共地端GID或 Uss;⑤为控制端Uc,若使用外加基准电压Uc, 则上比较基准由2/3Ucc变为Uc,下比较基准由 1/3Ucc变为1/2Uc。
国产双极型型为CB555,但国内常用型号有5G1555、FX555, 国外常用型号有NE555、LM555等。国产CMOS型型号为 CB7555,但国内常用型号有5G7555、CH7555,国外常用型号 有ICM7555等。
表2 555/7555逻辑关系真值表
• 3、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
第一讲555时基集成电路
1、典型封装 555/7555电路是单时基电路,多为8脚双列直插 型; 556/7556是双时基电路,采用14脚双列直插 型,实际上是两个555/7555的组合。
图1 555和556时基电路的封装示意图
2、分类
• 双极型(TTL)电路称为555电路,图2所 示;
• 金属氧化物半导体型(CMOS)电路称为 7555电路,如图3所示。
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