555芯片解析
555芯片内部原理及经典应用
555定时电路内部结构分析及应用1 绪言555定时器是电子工程领域中广泛使用的一种中规模集成电路，它将模拟与逻辑功能巧妙地组合在一起，具有结构简单、使用电压范围宽、工作速度快、定时精度高、驱动能力强等优点。
555定时器配以外部元件，可以构成多种实际应用电路。
广泛应用于产生多种波形的脉冲振荡器、检测电路、自动控制电路、家用电器以及通信产品等电子设备中。
2555定时器功能及结构分析2.1 555定时器的分类及管脚作用555定时器又称时基电路。
555定时器按照内部元件分有双极型（又称TTL 型）和单极型两种。
双极型内部采用的是晶体管；单极型内部采用的则是场效应管，常见的555时基集成电路为塑料双列直插式封装（见图2-1），正面印有555字样，左下角为脚①，管脚号按逆时针方向排列。
2-1 555时基集成电路各管脚排布555时基集成电路各管脚的作用：脚①是公共地端为负极；脚②为低触发端TR，低于1／3电源电压以下时即导通；脚③是输出端V，电流可达2000mA;脚④是强制复位端MR，不用可与电源正极相连或悬空;脚⑤是用来调节比较器的基准电压，简称控制端VC，不用时可悬空，或通过0.01μF电容器接地;脚⑥为高触发端TH，也称阈值端，高于2/3电源电压发上时即截止;脚⑦是放电端DIS;脚⑧是电源正极VC。
2.2 555定时器的电路组成图2-2为555芯片的内部等效电路U31kBJT_NPN_VIRTUAL2-2 555定时器电路组成5G555定时器内部电路如图所示， 一般由分压器、比较器、触发器和开关。
及输出等四部分组成，这里我们主要介绍RS 触发器和电压比较器。
2.2.1基本RS 触发器原理如图2-3是由两个“与非”门构成的基本R-S 触发器, RD 、SD 是两个输入端，Q 及是两个输出端。
QQRDSD2-3 RS 触发器正常工作时，触发器的Q 和应保持相反，因而触发器具有两个稳定状态：1）Q=1，=0。
555芯片移相
555芯片移相（原创实用版）目录1.555 芯片概述2.移相的概念与原理3.555 芯片的移相应用4.555 芯片移相的优点与局限性正文【1.555 芯片概述】555 芯片，又称为 555 定时器，是一种广泛应用于电子电路中的定时器芯片。
它可以实现多种功能，如触发器、振荡器、延迟器等。
555 芯片的原理是基于模拟电路，其内部结构主要包括两个比较器、一个触发器、一个放大器和一个电压控制振荡器。
【2.移相的概念与原理】移相，全称为相位移动，是指在信号处理过程中，将信号的相位人为地改变一个角度。
移相的目的是为了改变信号的某些特性，如频率、幅度等。
移相原理是利用相位差来实现信号的相位变换。
【3.555 芯片的移相应用】555 芯片可以实现移相功能，主要应用于以下几个方面：（1）信号处理：在信号处理电路中，555 芯片可以用于改变信号的相位，以达到特定的处理目的。
（2）振荡器：555 芯片可以构成各种不同类型的振荡器，如方波、三角波、锯齿波等，这些振荡器在电子电路中具有广泛的应用。
（3）频率控制：通过改变 555 芯片的某些参数，可以实现对信号频率的控制，从而满足不同场合的需求。
【4.555 芯片移相的优点与局限性】555 芯片移相的优点：（1）结构简单：555 芯片内部结构简单，使用方便。
（2）功能多样：555 芯片不仅可以实现移相功能，还可以作为定时器、触发器等使用。
（3）稳定性高：555 芯片的工作稳定性高，抗干扰能力强。
局限性：（1）频率范围有限：555 芯片移相所能实现的频率范围有限，不能满足所有应用场景的需求。
（2）相位控制精度较低：555 芯片移相的相位控制精度相对较低，对于要求高精度的场合可能不适用。
555工作原理
555工作原理555定时器是一种经典的集成定时器电路，也被称为"555计时器"或"555定时器芯片"。
它的工作原理如下：1. 稳压电源：555定时器芯片需要一个稳定的电源进行工作。
一般情况下，稳定的电源电压应为 4.5V - 18V，而一些特殊型号的555芯片可以支持更高的电源电压。
2. 外部电容：555定时器芯片需要至少一个外部电容连接到其引脚6和引脚1之间。
这个电容被称为"定时电容"，它决定了电路的时间常数。
3. 引脚功能：- 引脚8 (VCC)：正电源供电- 引脚1 (GND)：接地- 引脚4 (Reset)：复位引脚。
当该引脚接收到低电平信号时，定时器的内部电路会复位。
- 引脚5 (Control Voltage)：控制电压引脚。
可以通过改变该引脚的电压来改变定时器的运行速度和工作模式。
- 引脚6 (Threshold)：阈值引脚。
当比较器的正输入端的电压超过该引脚的电压时，定时器的输出会翻转。
- 引脚2和引脚6 (Trigger)：触发引脚。
当比较器的负输入端的电压低于该引脚的电压时，定时器的输出会翻转。
- 引脚3 (Output)：输出引脚。
可以将定时器的输出连接到其他电路中进行使用。
4. 内部结构：555定时器芯片内部包含了比较器、RS触发器、电流源和输出级等多个电路模块。
当满足一定条件时，这些电路模块会相互作用，导致输出状态的改变。
5. 工作模式：- 单稳态模式 (Monostable mode)：在单稳态模式下，当定时器的触发引脚收到一个低电平信号时，输出会产生一个特定的脉冲。
- 多稳态模式 (Astable mode)：在多稳态模式下，定时器的输出会周期性地在高电平和低电平之间切换，形成一个频率可调的方波信号。
总的来说，555定时器通过内部电路的运算和比较，以及外部电容和电阻等元件的配合使用，实现了定时和计时功能。
不同的电容和电阻值可以调节555定时器的时间常数和频率，从而满足不同的应用需求。
NE555芯片的中文资料详解
NE555芯片的中文资料详解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5～18V，以UCC 表示；从分压器上看出，上比较器 6 脚 A1 的５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。
NE555 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。
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。
555芯片特别容易短路
555芯片特别容易短路1.引言1.1 概述引言部分是文章的开头，目的是为读者提供对文章主题的整体了解。
在概述部分，你可以简要介绍555芯片的基本概念和作用，以及引出后续的讨论。
以下是一个示例：概述：555芯片是一种非常常见且广泛应用的集成电路芯片。
它以其稳定可靠的性能和多功能的特点，被广泛应用于定时、脉冲和频率控制等电子电路中。
然而，与其它芯片相比，555芯片在使用过程中被发现特别容易短路。
本文旨在探讨555芯片容易短路的原因，并提供解决方法，以帮助读者更好地理解和使用555芯片。
本文将首先介绍555芯片的基本原理，包括其内部构造和工作原理。
然后，我们将详细探讨555芯片容易短路的原因，分析其中的各种可能因素，并讨论其对电路性能和稳定性的影响。
最后，我们将总结555芯片容易短路的重要性，并提供一些解决方法，帮助读者有效避免或解决这个问题。
通过阅读本文，读者将能够更全面地了解555芯片的特点和使用注意事项，从而更好地应用于自己的电子电路设计中。
接下来，我们将深入研究555芯片的基本原理。
1.2 文章结构文章结构分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要概述了本文的主题和目的，介绍了555芯片的容易短路的问题，并提出了解决方法的重要性。
正文部分主要包括了555芯片的基本原理和容易短路的原因两个方面的内容。
首先，对555芯片的基本原理进行了详细介绍，包括其工作原理和主要应用场景。
然后，分析了555芯片容易短路的原因，可能涉及到电路设计不合理、元器件质量问题等方面的因素。
结论部分对整个文章进行了总结，并提出了解决555芯片短路问题的方法。
总结部分简洁明了地回顾了文章中讨论的内容，并强调了555芯片短路问题的严重性。
解决方法部分列举了一些可能的短路原因，并提供了相应的解决方案，例如合理设计电路布局、选择优质的元器件等。
提示读者在实际使用555芯片时应注意防范短路风险，提高产品的可靠性。
通过以上文章结构的安排，读者可以清晰地了解到555芯片容易短路的原因和解决方法，为解决该问题提供了参考和指导。
555芯片内部原理及经典应用
555芯片内部原理及经典应用首先，555芯片内部的电压比较器根据输入电压的大小决定输出信号的高低电平。
其次，双稳态多谐振荡器是555芯片的核心部件，它由两个电容器和三个电阻器组成。
其中，一个电容器负责充电，另一个负责放电，而电阻器则用于调节充、放电过程的时间。
当电容器充满电压时，输出信号为高电平；当电容器放电时，输出信号为低电平。
根据电容器的充放电时间及输出信号的高低电平，可以形成不同的波形。
这种双稳态多谐振荡器的特性使得555芯片可以用于多种应用中。
以下是其中几个经典的应用：1.时钟发生器：555芯片可通过调节电容器充放电的时间来产生稳定的方波信号，用作计时器或驱动时钟。
通过改变电阻器的数值，可以调节输出信号的频率，以满足不同应用的需要。
2.脉冲产生器：555芯片能够产生具有可调频率和占空比的脉冲信号。
通过调节电阻器和电容器的数值，可以控制输出脉冲的频率和持续时间。
3.延时器：555芯片能够以输入电平的上升沿或下降沿触发，产生一段可调的延时时间后，输出一个高电平或低电平信号。
这种特性可用于延时触发、时序控制等应用中。
4.频率测量器：在555芯片的稳定多谐振荡模式下，通过将待测信号输入到555芯片的电压比较器进行比较，然后测量输出脉冲的频率，可以实现对待测信号频率的测量。
5.环境亮度控制器：通过将555芯片与光敏电阻等光敏元件相连，测量环境亮度并调节输出信号的占空比，可以实现对环境亮度的自动控制。
除了以上应用外，555芯片还可以用于温度测量、声音闪光灯、警报器等其他领域。
总之，555芯片以其多功能、稳定性和易于调节的特点，在电子电路领域应用广泛。
不仅能够实现各种信号的产生、控制和测量，还能够适应不同的电气环境和需求。
555芯片资料
NE555引脚功能及应用NE555为8脚时基集成电路，各脚主要功能（集成块图在下面）1地GND 2触发3输出4复位5控制电压6门限(阈值)7放电8电源电压Vcc应用十分广泛，可装如下几种电路：1。
单稳类-----作用：定延时，消抖动，分（倍）频，脉冲输出，速率检测等。
2。
双稳类-----作用：比较器，锁存器，反相器，方波输出及整形等。
3。
无稳类-----作用：方波输出，电源变换，音响报警，玩具，电控测量，定时等。
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。
555芯片工作原理
555芯片工作原理
555芯片是比较流行的一款多功能电路，它可以作为定时器电路、脉
冲发生器、交流变流器、通用放大器等。
它由三个触发器（TR）、一个门控管（G）、一个比较器（C）和一个
反馈分离电路（F）组成。
TR1和TR2组成了一个双反馈的多级放大器，
用来检测输入信号，当输入信号到达某个指定的阈值时，该放大器就会被
激活。
G管用来阻止TR2，当输入信号超过TR1设定的阈值时，G管会被
激活，从而阻止TR2被激活；C管与TR2一起工作，当TR2被激活时，C
管就会被激活，从而形成一个正反馈循环，TR2就会一直保持激活状态；
F管用来将放大器的输入电压和输出电压分离，以保证输出信号的稳定性。
总结来说，555芯片的工作原理可以概括为：首先，根据输入信号的
大小，控制TR1和TR2的输出；然后，G管和C管共同作用，形成正反馈
循环；最后，F管将放大器的输入电压和输出电压分离，从而稳定输出信号。
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3、主要参数 uI
2VCC/3
uc
uo
tW
稳暂
态稳
态
1、输出脉宽tW 等于电容从0充电到2VCC/3 的时 间，计算得 tW=1.1RC（与输入电压的工作频率无关）
2、恢复时间tre 暂稳态结束，电容经放电管放 电的时间，因为RCES很小，所 以 tre很短。
3、主要参数
uI
2VCC/3
uc
uo稳
2、工作原理
uI
2VCC/3
uc
uo
稳态 暂稳 态
1、没有触发信号时 电路的工作状态
Q=0，uo= uoL，TD导通 此时电路处于稳态
2、触发信号到来 Q=1，uo= uoH，TD截止 此时电路进入暂稳态， 暂稳态维持时间为电容 充电的时间
3、自动返回稳态 充电使uC= 2VCC/3时， 电路返回到稳态
(2)暂稳态II :VO(Q)=0，TD导通，C放电： 地C R2 地 使VC下降；当VC1/3VCC时，FF置1VO(Q)=1 电路进入暂稳态I。
① 起始状态 ② 暂稳态I
uC
2VCC/3 VCC/3
③ 自动翻转I
0
t
uO ④ 暂稳态II
⑤ 自动翻转II
0
t
VC
VCC
3. 工作波形和波形参数
2、上限阀值电压UT+ 3、下限阀值电压UTUI- 4、回差电压U=UT+-UT-
回差及其作用——抗干扰
VI/V 2/3VCC 1/3VCC
0
VO/V
VT+ VT
VT-
t
t
0
VI/V
VT t
0
VO/V
t
0
正向阈值电压VT+ 负向阈值电压VT回差电压VT= VT+- VT-
当不使用VCO(外接比较电压)时
1.非可重触发单稳态触发器CT74121
（2）功能表
（1）逻辑符号
TR-A TR-B TR+
TR-A TR-B TR+
1 & 1 Q Q
RI CX RX/CX
Rint Cext Rext/Cext 1 & 1
Q Rint Q
TR A,TR B,TR Q , Q
L X H LH X L H LH X X L LH L X H LH H H X LH
0
t
TW
V C (TW ) 2 / 3V CC
TW
RCln[ VCC0 ] VCC2/3VCC
RCln31.1RC
4、单稳态触发器的符号
TR+ Q TR- Q
二、集成单稳态触发器
可重触发和非重触发的概念 1. 可重触发
在暂稳态期间能够接收新的信号， 重新开始新的暂稳态。 2. 非重触发 在暂稳态期间不能够接收新的信号t/s
TW
V C ( t) V C ( ) [ V C ( 0 ) V C ( )e t ] /
其中： VC()为稳态(值 EC)
VC(0)为起始(值 0V)
三要素
为时间常(数RC)
若已知TW求VC(TW) V C ( T W ) V C ( ) [ V C ( 0 ) V C ( )e T ] W /
路
压
较器
UTH/UTR
输入电压
RS 触发器
输出
放电管 状态
二、555定时器的基本功能
UTH
UTR
R
UO TD的状态
0
UOL
导通
>2VCC/3 >VCC/3
1
UOL 导通
<2VCC/3 >VCC/3
1
<2VCC/3 <VCC/3
1
不变 UOH
不变 截止
>2VCC/3 <VCC/3
1
UOH 截止
7.2 施密特触发器
将缓变信号（三角波、正弦波）转换为快 变的矩形波。
VI
VT+
VT-
0
t
VO
0
t
7.3 单稳态触发器
单稳态触发器的特点
1. 电路有一个稳态，一个暂稳态 2. 在无外来触发信号时，电路处于稳态 3. 在外来触发信号的作用下，电路由稳
态转到暂稳态 4. 暂稳态维持一段时间后自动返回稳态
单稳态触发器的主要用途：整形
555芯片解析
主要内容
555定时器的内部结构和基本功能 555定时器的应用
1. 构成多谐振荡器 2. 构成施密特触发器 3. 构成单稳态触发器
7.1 概述
7.1.1 脉冲电路的分类、结构和波形参数 1. 脉冲电路的分类 1）脉冲产生电路——多谐振荡器——无稳态 2）脉冲整形电路——单稳态触发器——单稳态 3）脉冲变换电路——施密特触发器——双稳态 2. 脉冲电路的结构 1）开关电路——二极管、三极管、MOS管、门电路、运放、555定时器 2）惰性元件——RC、RL、RLC电路
VT VTVT 2/3VCC1/3VCC1/3VCC
当使用VCO时
VT VTVT VCO1/2VCO1/2VCO
三、集成施密特触发器
74LS14（六反相器） 74LS19（六反相器） CC4093（四2输入与非门）
四、施密特触发器的应用
用作接口电路 用作波形整形电路 作为阀值电压探测器 展宽脉冲 作为多谐振荡器
tW
暂
态稳
态
3、最高工作频率fmax T > tW + tre fmax= 1 /（tW + tre）
VI/V
波形参数——脉冲宽度TW
0
VC/V
VCC
t
TWlnV V[C C(( )) V VC C((T 0W ))]
RC
2/3VCC
0
VO/V
t
V C ( ) V CC VC (0 ) 0
0
Q
TR- Q
0
t t
t t
7.4 多谐振荡器
多谐振荡器的特点： 1. 有两个暂稳态（无稳态）； 2. 上电后两个暂稳态能自动相互倒换，输出矩形波。 多谐振荡器的主要用途——产生矩形波（多谐波）
7.4.1 用555定时器构成的多谐振荡器 1. 电路组成
VCC
C1 0.01F
8
4
3
5 555 7 6
占q 空 T W 1 比 0 .7 (R 1 R 2)CR 1 R 2 T 0 .7 (R 1 2 R 2)CR 1 2 R 2
4、占空比可调的多谐振荡器
C1 0.01F
VCC
8
4
3 5 555
7
D1 6
2 1
R1 充电时间：tW1=0.7R1C uO 放电时间：tW1= 0.7R2C
R2 振荡周期T=0.7(R1+R2)C 占空比：q = R1/（R1+R2)
3. 脉冲波形参数
0.9Vm
0.5Vm
Vm
脉冲周期T
0.1Vm
tw
tr
tf
T
脉冲幅度Vm 脉冲宽度tw（脉冲持续时间） 上升时间tr 下降时间tf
占空比q——脉冲宽度与脉冲周期的比值，即q=tw/T
7.1.2 RC充放电特性——三要素法
VC/V EC
VC(t2)
2
VC(TW)
R VC
1
+ EC
-
Va
tpd
（2）工作原理
0
t
Vb
（3）波形参数
T 2 N tpd 6 tp(d N 3 ) 0
t
Vc
（4）用途——测量tpd（动态参数）
t pd
T 2 N
0
t
T
7.4.3 石英晶体振荡器
1. 石英晶体的特性 谐振频率fs 2. 用TTL门构成的石英晶体振荡器
C1
x
感
抗
0
fs
f
容
抗
&
&
VO
G1
VCC RD
VI1 VI2
VCO VO
V’O
1 3 VO 2.工作原理 (1) 稳 态 (VI=1):VO(Q)=0 ，TD导通，VC=0
(2) 外 触 发 过 程 :VI=0 ， Q=1,TD 截 止 ,VO=1, 电 路 进入暂稳态
(3)自动恢复过程:电路进入暂稳态后，Q=1, TD截止,C充电： （VCCRC地）使VC上升；当VC2/3VCC时，FF置0 VO(Q)=0 电路回到稳态。
2/3VCC
周期T=TW1+TW2
1/3VCC
TW1由C充电决定：
0
VO
t
TWlnV V[C C(( )) V VC C((T 0W ))]
0
t
1 (R1 R2 )C
TW1 TW2
V C ( ) V CC
V C ( 0 ) 1 / 3V CC
V C (TW 1 ) 2 / 3V CC
TW1(R1R2)ClnV V[C CC C12//33V VC CC C] (R1R2)Cln20.7(R1R2)C
HH HH H
L X X L
功能
保持稳态
下降沿触发 上升沿 触发
（3）使用方法 1）使用内部定时电阻Rint TW0.7Rin t CX
RI CX RX/CX
VCC CX
RX
2）使用外部定时电阻RX
VCC
TW0.7RXCX
（4）工作波形——非可重触发
TR-A
0
t
Q
0
t
TW TW
要求：输入触发脉冲周期大于脉冲宽度TW
一、用555定时器构成的施密特触发器