555时基电路内部结构及工作原理实例详解
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集成电路的框图及工作原理
555集成电路的框图及工作原理09-10-16 08:42 发表于：《镇江HAM之家》分类：未分类1 555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。
图1 555集成电路内部结构图2. 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，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时基电路工作原理概述：555时基电路是一种常用的集成电路，广泛应用于定时器、脉冲调制、频率分频、振荡器等电子电路中。
本文将详细介绍555时基电路的工作原理及其相关参数。
一、555时基电路的基本原理555时基电路由比较器、RS触发器、RS锁存器、输出驱动器等组成。
其基本工作原理如下：1. 稳态工作：当电源接通时，电容C1通过R1和R2开始充电。
当电容电压达到2/3 Vcc时，比较器1的输出变为高电平，将RS触发器置为复位状态，输出为低电平。
同时，比较器2的输出变为低电平，将RS锁存器置为设置状态，输出为高电平。
此时，输出驱动器将输出端Y连接到Vcc，电路处于稳态工作状态。
2. 触发状态：当外部触发脉冲信号施加在触发端TRIG上时，电容C1会被快速放电，比较器1的输出变为低电平，将RS触发器置为设置状态，输出为高电平。
此时，输出驱动器将输出端Y连接到地，电路进入触发状态。
3. 复位状态：当电容电压降至1/3 Vcc时，比较器2的输出变为高电平，将RS锁存器置为复位状态，输出为低电平。
此时，输出驱动器将输出端Y连接到Vcc，电路进入复位状态。
二、555时基电路的参数及其作用555时基电路有许多参数，下面将介绍其中几个重要的参数及其作用：1. R1和R2：R1和R2是555时基电路中的两个电阻，它们决定了电容C1的充电和放电速度，从而影响了输出频率和占空比。
2. C1：C1是555时基电路中的电容，它与R1和R2共同决定了输出频率和占空比。
3. Vcc：Vcc是555时基电路的电源电压，它决定了输出电平的高低。
4. 控制电压Vc：控制电压Vc可以通过改变电阻R2的电压分压来调节输出频率。
5. 阈值电压Vth：阈值电压Vth是比较器1的输入电压，当电容电压达到2/3 Vcc时，比较器1的输出将发生变化。
6. 触发电压Vtr：触发电压Vtr是比较器2的输入电压，当电容电压降至1/3 Vcc时，比较器2的输出将发生变化。
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时基电路工作原理概述：555时基电路是一种经典的集成电路，常用于产生精确的时间延迟、频率调制和脉冲宽度调制等应用。
本文将详细介绍555时基电路的工作原理及其相关参数。
一、555时基电路的组成555时基电路由比较器、RS触发器、RS锁存器和输出驱动器等组成。
其中比较器用于比较电压，RS触发器用于产生输出脉冲，RS锁存器用于保持输出状态，输出驱动器用于放大输出信号。
二、555时基电路的工作原理555时基电路有两种基本工作模式：单稳态和多稳态。
1. 单稳态模式在单稳态模式下，当触发器端(TRIG)输入一个低电平脉冲时，输出端(OUT)会产生一个高电平脉冲，并持续一段预定的时间。
当触发器端收到高电平脉冲时，输出端将保持低电平状态。
单稳态模式的时间由外部电容和电阻决定。
2. 多稳态模式在多稳态模式下，555时基电路可以作为一个自由运行的振荡器。
通过控制外部电容和电阻的数值，可以调节输出信号的频率和占空比。
当触发器端(TRIG)接收到低电平脉冲时，输出端(OUT)会产生一个高电平脉冲，持续一段时间；当复位端(RESET)接收到低电平脉冲时，输出端将产生一个低电平脉冲。
多稳态模式的时间由外部电容和电阻决定。
三、555时基电路的参数1. 电源电压（Vcc）：555时基电路的工作电压范围通常为4.5V至18V。
2. 高电平输出电压（VOH）：555时基电路的输出高电平电压范围通常为Vcc-1.5V至Vcc。
3. 低电平输出电压（VOL）：555时基电路的输出低电平电压范围通常为0V 至0.4V。
4. 触发器输入电压（VTRIG）：555时基电路的触发器输入电压范围通常为0V 至2/3Vcc。
5. 复位输入电压（VRESET）：555时基电路的复位输入电压范围通常为0V至1/3Vcc。
6. 高电平触发电压（VTH）：555时基电路的高电平触发电压范围通常为2/3Vcc。
7. 低电平触发电压（VTL）：555时基电路的低电平触发电压范围通常为1/3Vcc。
555时基电路工作原理
555时基电路工作原理引言概述：555时基电路是一种常用的集成电路，具有稳定性高、精度高、易于使用等特点，被广泛应用于各种电子设备中。
本文将详细介绍555时基电路的工作原理。
一、内部结构1.1 555时基电路由比较器、RS触发器、电压比较器、输出级等部分组成。
1.2 比较器用于比较输入信号与参考电压，控制RS触发器的输出。
1.3 输出级根据RS触发器的输出状态控制输出信号。
二、工作原理2.1 当输入信号高于参考电压时，比较器输出高电平，RS触发器输出翻转，输出级输出高电平。
2.2 当输入信号低于参考电压时，比较器输出低电平，RS触发器输出保持不变，输出级输出低电平。
2.3 555时基电路根据输入信号的变化，实现输出信号的控制。
三、应用领域3.1 555时基电路常用于脉冲发生器、定时器、频率计等电路中。
3.2 在LED闪烁、声音发生器、电子钟等设备中也有广泛应用。
3.3 由于555时基电路的稳定性和精度高，被认为是电子工程师的得力助手。
四、工作特点4.1 555时基电路具有较高的稳定性和精度，适用于各种精密电子设备。
4.2 555时基电路结构简单，使用方便，易于调试和维护。
4.3 555时基电路工作可靠，长期稳定性好，受到广泛认可和应用。
五、发展趋势5.1 随着集成电路技术的不断发展，555时基电路将会有更多的应用场景。
5.2 未来555时基电路可能会结合其他传感器技术，实现更多功能。
5.3 555时基电路在电子领域的地位将会更加稳固，成为重要的电子元器件之一。
总结：555时基电路作为一种常用的集成电路，具有稳定性高、精度高、易于使用等特点，被广泛应用于各种电子设备中。
通过了解其内部结构、工作原理、应用领域、工作特点和发展趋势，可以更好地理解和应用这一重要的电子元器件。
555时基电路工作原理
555时基电路工作原理概述：555时基电路是一种集成电路，常用于产生精确的时间延迟、脉冲宽度调制、频率分频和多谐振荡等应用。
本文将详细介绍555时基电路的工作原理及其相关参数和特性。
一、555时基电路的基本原理：555时基电路由比较器、RS触发器、RS锁存器和输出驱动器组成。
其基本原理如下：1. RS触发器：555时基电路的核心是一个RS触发器，由两个交叉耦合的双稳态触发器构成。
RS触发器有两个输入端(S和R)和两个输出端(Q和Q')。
当S=0，R=1时，Q=1，Q'=0；当S=1，R=0时，Q=0，Q'=1；当S=0，R=0时，Q和Q'保持原状态。
2. 比较器：555时基电路的比较器用于将输入电压与内部参考电压进行比较，以确定RS触发器的状态。
3. RS锁存器：555时基电路的RS锁存器用于锁存RS触发器的状态，以保持输出稳定。
4. 输出驱动器：555时基电路的输出驱动器将RS触发器的状态转换为输出信号。
二、555时基电路的工作模式：555时基电路有三种基本工作模式：单稳态触发器模式、自由运行多谐振荡模式和单稳态触发器与多谐振荡器混合模式。
1. 单稳态触发器模式(Monostable mode)：在单稳态触发器模式下，555时基电路可以产生一个精确的时间延迟脉冲。
当输入一个触发脉冲时，输出会在一定时间后保持高电平，然后恢复为低电平。
这个时间延迟由外部电容和电阻决定。
具体工作原理如下：- 当触发脉冲输入时，555时基电路的RS触发器被置于SET状态，输出Q=1，Q'=0。
- 同时，电容开始充电，电压逐渐增加。
- 当电容电压达到2/3 Vcc时，比较器检测到这个电压并将RS触发器置于RESET状态，输出Q=0，Q'=1。
- 输出保持在RESET状态直到电容电压通过外部电阻放电至1/3 Vcc。
- 一旦电容电压低于1/3 Vcc，RS触发器恢复到SET状态，输出Q=1，Q'=0，完成一个脉冲输出。
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2.3．1 555时基电路的介绍和内部结构
555集成电路定时器是一种将模拟功能和逻辑功能集成在同一硅片上的单片时基电路。
它的型号很多，如FX555，5G555，J55，UA555，NE555，它们的逻辑功能与外部引线排列完全相同，555定时器的电源电压范围宽，双极型555定时器为5~16V，CMOS555
定时器为3~18V，它可提高与TTL，CMOS的数字电路兼容的接口电平。
由于555定时
器价格低廉，使用灵活方便，只需外接少量元件就可构成多种模拟和数字电路，因而极广泛地应用在波形产生与变换，测量与控制，家用电器及电子玩具领域，它的外部引脚
555定时器能在较宽电压范围工作，输出交电平不低于90%电源电压，带拉电流负载和电流负载能力可达到200MA。
图2-3 555定时器外部引脚
555时基电路由运算放大电路器A1，A
2组成电压比较器，由F
1
F
2
组成的基本
R—S触发器以及由F
3
和NPN型集成电极开路输出的放电三极管TD等组成的输出
级和放电开关。
其中电压比较器的分压偏置电阻采用三个阻值相同的5K电阻，所以电路因此特征而被命名为“555时基电路”。
555时基电路的内部结构图如图2-4。
图2-4 555时基电路图
2.3.2 555时基电路的工作原理及功能电压比较
1）分压器3个5K 电阻组成，为两个A1和A2提供基准电平，如控制端
C
O
，则经分压后，A的基准电平为2/3Ucc，B的基准电平为1/3Ucc，如改变管脚的接法就改变了两个电压比较器的基准电平
2）比较器
比较器A
1，B
2
是两个结构和性能完全相同的高精度电压比较器，其输出直
接控制着基本R-S触发器的状态。
TH是比较器A
1的输入端，TR是比较器A
2
的输
入端。
当TH输入信号使U6》2/3Ucc，则A
1
输出交电平，否则A输出为低电平，
当R输入信号使号使V2》1/3Ucc，A
2
输出为低电平，否则输出高电平3）基本R—S触发器
基本R——S触发器要求低电平触发，图中F
1的输入端接UC
1
，为置O输入
端（R），F
2的输入端接Uc
2
为置输入端（S）。
Uc
1
=0，Uc
2
=1，时Q=0。
当Uc
1
=1，
Uc
2
=时，Q=1
4）放电器和输出缓冲器
集电极开路输出的放三极管TD组成放电器当输出U
为‘0“时，Q为1使
UTD导通，管脚T和地间构成通路，而输出U
为”1“时，Q为0 使UTD截止，通路被切断。
输出缓冲器由反相器构成，一方面增强了带负载能力，另一方面隔离负载对555定时器的影响。
总上所述可得555时基器电路功能表如下表2-1所示
2-1 表555时基电路功能表
2.3.3 555时基电路应用
555时基电路应用特别广泛，尤其在波形产生和变换方面功能强大，它可以构成单稳定触发器，双稳定触发器，施密特触发器，以及多谐振荡器，图中的C
一般为0.01微法，它可以提示比较器的参考电压UR
1和UR
2
的稳定性。
多谐振荡器是一种自激振荡器。
在接通电源后无需外加触发器信号
就能自动产生矩形脉冲由于矩形波形中含有丰富的高次谐波分量，故称为多谐振荡器，多谐振荡器没有稳定状态，工作时在两个暂态之间不断的转换。
构成多谐振荡器的元件类型也是多种多样的可用晶体管分立元件，TT门电路及CMOS门电路分别构成不同类型的电路，其555时基电路作为多谐振荡电路应用极为典型，有很多矩形波发生器均采用555时基电路来设计，下面来分析它的工作原理。
由555时基电路构成多谐振荡电路和工作波形。
（如图2-5）
图2-5 555时基电路和工作波形多谐振荡电路
多谐振荡器无稳态，只有两个暂时稳定状态，输出在两个暂态间来回转换，从而输出矩形脉冲，暂稳态时间长短由电路的定时元件确定。
具体工作过程如下：接通电源之前，电容器两端电压UC=0，接上电源比较
器输出为UA=1 UA
2=0故U
=1 TD截止，电源电压通过R
1
R
2
对C充电，多谐振荡
器处于第一暂稳定状态。
其暂态过程三要表：U（0+）=0
Uc（∞）=Ucc
τ充=（R1+R2）C
第一暂稳态不可永远存在下去，随着时间推移，电源不断对电容C充电，
UC值将不断上升，由于比较器A
1A
2
，R——S 触发器状态保持不变，但当充电器
至UC》2/3Ucc时，就使UA
1=0 UA
2
=1故U
1
=0 放电管TD导通，第一暂态结束。
一旦TD导通，电容C就通过电阻R
2
和放电管放电电路进入第二暂态，暂态过程三要素为： UC（O+）=2/3Ucc
UC（∞）=0
τ放=R2C
第二暂态也不可持续下去，随着电容C为断放电使UC值为断下降，当2/3
〈U C 〈2/3Ucc ，R-S 触发器状态不变，但当继续下降至UC 〈〈1/3Ucc 时比较器UA 1=1，UA 2=0输出U 0为1 放电管截止第二暂稳态结束，电源电压再次对C 充电，多谐振荡器又处于第一暂稳态，如此反复，便输矩形脉冲。