555时基电路工讲义作原理
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1. 介绍555时基电路是一种经典的集成电路，常用于产生各种精确的定时信号。
本文将详细介绍555时基电路的工作原理，包括内部结构、工作模式和应用领域。
2. 内部结构555时基电路由比较器、RS触发器、电压比较器、输出级和电源电压稳定器等组成。
比较器用于比较输入电压与参考电压，RS触发器用于存储输出状态，电压比较器用于判断电源电压，输出级用于驱动外部负载，电源电压稳定器用于稳定电源电压。
3. 工作模式555时基电路有三种主要的工作模式：单稳态、连续振荡和Astable多谐振荡。
3.1 单稳态模式在单稳态模式下，555时基电路产生一个脉冲输出。
当触发引脚(TRIG)接收到一个低电平信号时，输出引脚(OUT)会产生一个高电平脉冲，持续时间由外部电容和电阻决定。
在脉冲结束后，输出引脚返回低电平。
3.2 连续振荡模式在连续振荡模式下，555时基电路产生一个稳定的方波输出。
通过调整外部电容和电阻的数值，可以控制方波的频率和占空比。
当触发引脚接收到一个低电平信号时，输出引脚会产生一个方波信号，频率和占空比由外部元件决定。
3.3 Astable多谐振荡模式在Astable多谐振荡模式下，555时基电路产生一个连续变化的方波输出。
与连续振荡模式类似，通过调整外部电容和电阻的数值，可以控制方波的频率和占空比。
不同的是，在Astable多谐振荡模式下，触发引脚和复位引脚都需要连接外部元件。
4. 应用领域555时基电路广泛应用于各种电子设备和电路中，以下是一些常见的应用领域：4.1 定时器和延时器由于555时基电路可以精确地产生各种定时信号，因此常被用作定时器和延时器。
例如，可以将555时基电路用于控制设备的开关时间，或者用于产生精确的脉冲信号。
4.2 脉冲宽度调制（PWM）555时基电路可以用于产生PWM信号，用于控制电机速度、调光灯光亮度等。
通过调整电容和电阻的数值，可以改变PWM信号的频率和占空比。
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时基电路应用和工作原理
555时基电路应用和工作原理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。
图1 555集成电路内部结构图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。
实验3555时基电路及其应用
LCD显示屏
垂直放大系统
示波器信号输入线（探头）
示波器探头结构
信号输入
10:1位
信号接地端 示波器信号输入线
五 实验报告要求
➢画出实验原理图，用直角坐标纸定量绘 出观测的波形； ➢分析总结实验结果。
呵呵呵
六
思考题
1、在实验中555定时器5脚所接的电容起什么作用？
2、多谐振荡器的振荡频率主要由哪些元件决定？单稳 态触发器输出脉冲宽度和重复频率各与什么有关?
VCC
Vi
V+=
2/3vcc
Vs
Vi
8
4
V-= 1/3vcc
t
6
555 3
V0
0
2 15
V0
10k R 0.01u
t
0
三 实验原理（续）
(3)单稳态触发器
此电路有一个稳态，在输入信号触发下进入暂稳态。经 过时间Tw自动回到稳态。它常用于对脉冲信号的延迟与 定时。电路的主要参数输出的脉冲宽度TW约为1.1RC。
3、单稳态触发器实验内容波形的每个周期，电压VC为 什么都是从0V开始上升，然后又回到0V？在什么情 况下电压不会回到0V？
4、施密特触发器电路图中，对Vi的幅值有没有要求， 为什么？
均由多谐振荡器作为时钟源。由555构成的多谐振荡器
的电路参数为： T=0.7(R1+2R2)C
+5V
R1 5.1K
4
8
RD
Vcc
7
R2 5.1K
vc
C 0.01u
2 TL 555
3
VO
6 TH
1
5
C 0.01u
三 实验原理（续）
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表6.2.1 CA555引出端真值表
引脚 2(S ) 6(R) 4(MR ) 3(V0) 7(Q) 功能
电平
*
*
＜0.3V 低电平 低电平 强制
复位
电平 ≤1/3Vcc
*
＞1.4V 高电平 悬空状态 置位
电平 ＞1/3Vcc ＜2/3Vcc ＞1.4V 保持电平 保持 保持
电平 ＞1/3Vcc ≥2/3Vcc ＞1.4V 低电平 低电平 复位
图6.2.5是5G7556（ICM7556）的内部等效电 路图。
A1 200K
A2
双稳态触
CMOS反
发器
相器输出
复位触发
置位－复位触发器
图6.2.6 CMOS型555等效功能方框图
当上比较器A1的同相输入端R的电位高于反相输 入端电位2/3Vcc时，A1输出为高电平，RS触发器 翻转，输出端V0为逻辑“0”电平。即当VTH>2/3Vcc 时，V0为“0”电平，处于复位状态；而当置位触发 端 的电位，即Vs≤1/3Vcc时，A2输出为“1”，RS 触发器置位，输出端V0为“1”电平。
精品
555时基电路工作原理
§6.1 概述
数字电路中的信号都是脉冲信号，这种信 号的产生、整形与变换电路的作用是产生各种不 同脉宽和幅值的脉冲波形，或者对不同脉宽和幅 值的脉冲波形进行整形和变换，或者完成连续模 拟信号与脉冲信号之间的相互变换等。
数字电路中使用脉冲信号大多是矩形脉冲 波，矩形脉冲波波形的好坏，将直接影响数字电 路的正常工作。矩形脉冲波的波形图如图6.1.1 所示。为了描述矩形波的波形好坏，对矩形波定 义了下列一些描述参数。
①555在电路结构上是由模拟电路和数字电路组 合而成，它将模拟功能与逻辑功能兼容为一体，能 够产生精确的时间延迟和振荡。它拓宽了模拟集成 的应用范围。
②该电路采用单电源。双极型555的电压范围为 4.5V~15V；而CMOS型的电源适应范围更宽，为 2V~18V。这样，它就可以和模拟运算放大器和TTL 或CMOS数字电路共用一个电源。
列完全相同。
（2）常见封装形式
图6.2.1 555和556时基电路的封装示意图
6.2.2 555时基电路的工作原理
一、双极型555时基电路的工作原理
（1）美国无线电公司生产的CA555时基电路 图6.2.2是美国无线电公司生产的CA555时基电
路的内部等效电路图。
2/3VCC
TH
1/3VCC
双稳态触发器
间。
⑤脉冲周期T—— 在周期性重复的脉冲序列中，相邻两脉
冲的时间间隔。
⑥脉冲频率f—— 在周期性重复的脉冲序列中，单位时间
内脉冲重复的次数，即 f=1/T。
⑦占空比D—— 脉冲波形的脉冲宽度tw与脉冲周期T之
比，即D= tw /T。
§6.2 555时基集成电路的结构和工作原理
6.2.1 555时基电路的特点和封装
TR
Imax>50mA
图6.2.2 CA555时基电路的内推部挽等式效功电率路输图出 IO=200mA
555电路可简化为下图6.2.3所示的等效功能电路。显然555 电路内含两个比较器A1和A2、一个触发器、一个驱动器和一个 放电晶体管。
置位－复位触发器
2/3VCC 1/3VCC
Q
图6.2.3 CA555时基电路的等效功能电路图
由表6.2.1可看出，S 、R、MR 的输入不一定是逻
辑电平，可以是模拟电平，因此，该集成电路兼有 模拟和数字电路的特色。
（2）国产双极型定时器CB555时基电路
强制复位
控制电压 复位触发 B555时基电路的等效功置能位电－路复图位触发器
表6.2.2 CB555引出端真值表
③ 555可独立构成一个定时电路，且定时精度高，所以 常被称为555定时器。
④ 555的最大输出电流可达200mA（双极型）, 带负载能 力强。可直接驱动小电机、喇叭、继电器等负载。
二、 555时基电路的封装和命名 （1）命名规则：
＃ 所有双极型产品型号最后的3位数码都是555； ＃ 所有CMOS产品型号最后的4位数码都是7555； ＃ 所有双极型双定时器产品最后的3位数码都是556； ＃ 所有CMOS双定时器产品最后的4位数码都是7556； ＃ 双极型和CMOS型555定时器的功能和外部引脚的 排
输入
RD
VI1
VI2
0
x
x
1
>2/3VCC >1/3VCC
1
< 2/3VCC >1/3VCC
1
< 2/3VCC <1/3VCC
1
>2/3VCC <1/3VCC
输 VO 低 低 不变 高 高
出 TD状态
导通 导通 不变 截止 截止
二、CMOS型555时基电路的工作原理
CMOS型555时基电路在大多数应用场合，都可 以直接代换标准的双极型的555。它与所有CMOS 型电路一样，具有输入阻抗高、功耗极小、电源适 应范围宽等一系列优点，特别适用于低功耗、长延 时等场合。但它的输出驱动能力较低（最大负载电 流<4mA），不能直接驱动要求较大的电流的电感 性负载。
555时基电路大量应用于电子控制、电子检 测、仪器仪表、家用电器、音响报警、电子玩具 等诸多方面。
还可用作振荡器、脉冲发生器、延时发生器、 定时器、方波发生器、单稳态触发振荡器、双稳 态多谐振荡器、自由多谐振荡器、锯齿波发生器、 脉宽调制器、脉位调制器等等。
一、 555时基电路的特点
555时基电路之所以得到这样广泛的应用，在于 它具有如下几个特点：
6.1.1 描述矩形脉冲波的主要参数
①脉冲幅值Vm —— 脉冲波形变化时电路幅值变化的最大值。
②脉冲宽度tw —— 从脉冲波形的上升沿上升至0.5 Vm开始，到下降沿
下降至0.5 Vm为止的时间间隔。
③上升时间tr ——
在脉冲波形的上升沿，从0.1 要的时间。
Vm上升至0.9
Vm所需
④下降时间tf —— 在脉冲波形的下降沿，从0.9 Vm到0.l Vm所需的时
可见，图6.2.6所示的功能框图相当于一个置位复位触发器。
CMOS型555/556的四种工作状态情况，与表 6.2.1所示类同。
6.2.3 双极型555和CMOS型555的性能比 较
双极型555和CMOS型555的共同点： ①二者的功能大体相同，外形和管脚排列 一致，在大多数应用场合可直接替换。 ②均使用单一电源，适应电压范围大，可 与TTL、HTL、CMOS型数字逻辑电路等共用电 源。 ③555的输出为全电源电平，可与TTL、 HTL、CMOS型等电路直接接口。