(完整版)555定时器
第6章 555定时器
T T1 q= 1 = T T1 + T2 0.7 R1C = 0.7 R1C + 0.7 R2 C = R1 R1 + R2
vI1 vC
C
3 6 555 2 1 5 0.01µF C1
vO
v I2
二． 石英晶体多谐振荡器
问题: 上面介绍的多谐振荡器中，由于其工作频率取决于电容C充 问题 上面介绍的多谐振荡器中，由于其工作频率取决于电容 充、放电过 程中，电压到达转换值的时间，因此稳定度不够高。 程中，电压到达转换值的时间，因此稳定度不够高。一般在对振荡器频率稳 定度要求很高的场合，都需要采取稳频措施，其中最常用的一种方法， 定度要求很高的场合，都需要采取稳频措施，其中最常用的一种方法，就是 利用石英谐振器—简称石英晶体或晶体 构成石英晶体多谐振荡器。 简称石英晶体或晶体， 利用石英谐振器 简称石英晶体或晶体，构成石英晶体多谐振荡器。 1.石英晶体的选频特性 石英晶体的选频特性
+ C - 1
5 kΩ Ω
R
vo
G
R2 (2)
+
5 kΩ Ω
S
C2
&
&
1
(7)
T
C
(1)
(三) 振荡频率的估算 三
用三要素法计算） （1）电容充电时间 1：（用三要素法计算） ）电容充电时间T
vc (t ) = vc (∞) − [vc (∞) − vc (0)]e
vC (∞) − vC (0 + ) VCC − VCC T1 = τ 1 ln 3 vC (∞) − vC (T1 ) = τ 1 ln 2
G 1
(3)
vO
vI2 vO
,
555定时器电路结构图与管脚排列图_555定时器功能表_555定时器引脚图 - 电子技术
555定时器电路结构图与管脚排列图_555定时器功能表_555定时器引脚图 - 电子技术555定时器是一种将模拟电路和数字电路集成于一体的集成芯片。
用它可以构成单稳态触发器、多谐振荡器和施密特触发器等多种电路。
555定时器在工业控制、定时、检测、报警等方面有广泛应用。
它由下面四部分组成：1、分压器：由三个5KΩ电阻构成2、比较器：由电压比较器C1和C2构成3、R-S触发器4、放电开关管T555定时器电路结构图与管脚排列图如下图所示。
比较器C1的参考电压为，加在同相输入端；比较器C2的参考电压为，加在反相输入端。
在初学阶段必须掌握的几个管脚的功能如下：2脚：低电平触发端，由此输入触发脉冲。
当此输入端的输入电压大于时，C2的输出为高电平“1”；当输入电压小于时，C2的输出为低电平“0”，使基本RS触发器置“1”。
6脚：高电平触发端，由此输入触发脉冲。
当此输入端的输入电压小于时，C1的输出为高电平“1”；当输入电压大于时，C1的输出为低电平“0”，使基本RS触发器置“0”。
7脚：放电端D，当触发器的=1时，放电晶体管T导通，外接电容元件通过T放电。
3脚：输出端Q，输出电流可以达到200 mA，因此可以直接驱动继电器、发光二极管、扬声器、指示灯等。
输出高电压约低于电源电压1~3 V。
其它管脚的功能如下：8脚：电源端VCC，可以在5~18 V范围内使用。
1脚：接地端。
4脚：复位端，由此输入负脉冲（或使其电位低于0.7 V）使基本RS触发器直接复位（置“0”）。
5脚：电压控制端，在此端可以外加一电压以改变比较器的参考电压。
不用时，经0.01 F的电容接地，以防止干扰信号的引入。
由原理电路结构不难得到555定时器电路的功能，其功能表如下表所示。
在分析后面介绍的555定时器的应用电路时，就依据该表分析。
555定时器功能表。
555定时器介绍
555定时器及其应用555定时器是一种电路结构简单、使用方便灵活、用途广泛的多功能中规模集成电路。
只要外部配接少数几个阻容元件便可以组成施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器等电路。
555定时器根据内部器件类型可分为双极型（TTL型）和单极型（COMS型），它们均有单或双定时器电路。
双极型型号为555（单）和556（双），电源电压使用范围为5~16V，输出最大负载电流可达200mA。
单极型型号为7555（单）和7556（双），电源电压使用范围为3~18V，但输出最大负载电流为4Ma。
此外，555定时器还可输出一定的功率，可驱动微电机、指示等、扬声器等。
它在脉冲波形的产生与变换、仪器与仪表、测量与控制、家用电气与电子玩具等领域都有着广泛的应用。
555定时器的电路结构及其功能图6-28（a）、（b）所示分别为双极型555单定时器内部逻辑电路结构图和逻辑符号图。
外部有8个引脚，各引脚的名称如图所示。
电路内部C1、C2电压为比较器，G1、G2与非门组成基本RS触发器，经反相缓冲器G3输出为Q。
集电极开路的三极管VT(又称放电管)由Q控制其导通或截止。
现结合电路内部工作原理介绍有关引脚的功能。
555定时器电路由三个5KΩ电阻构成分压器，当控制电压输入VC悬空时，=2／3Vcc,比较器C2的反相输入端的参比较器C1的同相输入端的参考电压为u1+考电压为u2_=1／3Vcc。
如果VC端外加控制电压U I C,则u1+=u IC,而u2_=1／2u IC 对于C1、C2比较器输出uc与输入的关系，取决于相同输入电压u+与反相输入端电压u_的比较，即当u+＞u_时，输出uc为高电平（1态）；当u=＜u_时，输出uc为低电平（0态）。
对G1和G2构成的基本RS触发器，若直接复位端R D=1，则：当uc1=0,uc2=1时，Q=1,Q=0；当uc1=1,uc2=0时，Q=0,Q=1；当uc1=1,uc2=1时，Q和Q维持由上述两种情况中的一种输出过渡来的状态。
555定时器
555定时器1 绪论在科技日星月异的今天，各式各样的电子产品比比皆是。
这些电子产品都是由一些中小规模的集成电路和一些元器件构成的555定时器是一种将模拟功能与数字（逻辑）功能机密结合在一起的中小规模单片集成电路。
它功能多样，应用广泛，只要外部配上几个阻容元器件即可构成单稳态触发器、施密特触发器、多谐振荡器等电路，是脉冲波形产生与变换的重要元器件，广泛应用于信号的产生与变换、控制与检测、家用电器以及电子玩具等领域。
这次要设计的555声控电子猫电路中就用到了555定时器构成的单稳态延时电路。
同时还要用到音频放大器和音频振荡器。
1. 1 集成555定时器集成555定时器是一种将模拟电路与数字电路的功能巧妙结合在一起的多用途单片集成电路。
该电路使用灵活、方便，只需外接少许的阻容元件就可以构成脉冲单元电路，因而在自动控制、仪器仪表和实用电器等许多领域都得到了广泛的应用。
555定时器根据内部器件类型可分为双极型和单极型。
它的电源电压范围宽（双极型555定时器为5-16V，单级型555定时器为3-18V），可提供与TTL与CMOS 数字电路兼容的接口电平，还可以输出一定功率，驱动微电动机、指示灯和扬声器等。
555定时器又可分为单定时器和双定时器型。
TTL单定时器型号的最后三位数字为555，双定时器的为556；CMOS单定时器的最后四位数为7555，双定时器的为7556。
1. 2 音频放大器进入21世纪以后，各种便携式的电子设备成为了电子设备的一种重要的发展趋势。
从作为通信工具的手机，到作为娱乐设备的MP3播放器，已经成为差不多人人具备的便携式电子设备。
陆续将要普及的还有便携式电视机，便携式DVD等等。
所有这些便携式的电子设备的一个共同点，就是都有音频输出，也就是都需要有一个音频放大器；另一个特点就是它们都是电池供电的。
它的最大特点就是它能够在保持最低的失真情况下得到最高的效率。
高效率的音频放大器不只是在便携式的设备中需要，在大功率的电子设备中也需要。
04--555定时器
2、多谐振荡器 多谐振荡器是一种无稳态触发器，接通电源后， 多谐振荡器是一种无稳态触发器，接通电源后， 是一种无稳态触发器 不需外加触发信号，就能产生矩形波输出。 不需外加触发信号，就能产生矩形波输出。由于 矩形波中含有丰富的谐波，故称为多谐振荡器。 矩形波中含有丰富的谐波，故称为多谐振荡器。 多谐振荡器是一种常用的脉冲波形发生器 触发 多谐振荡器是一种常用的脉冲波形发生器,触发 是一种常用的脉冲波形发生器 器和时序电路中的时钟脉冲一般是由多谐振荡器 产生的。 产生的。
>2VCC/3 1 0 1 1 0 >VCC/3 1 0
注意：工作中不使用 注意：工作中不使用vIC时，一般都 通过一个0.01µF的电容接地，以旁 的电容接地， 通过一个 的电容接地 路高频干扰。 路高频干扰。
<2VCC/3 1 1 0 1 0 >VCC/3 1
பைடு நூலகம்
1
注意：工作中不使用 注意：工作中不使用vIC时，一般都 通过一个0.01µF的电容接地，以旁 的电容接地， 通过一个 的电容接地 路高频干扰。 路高频干扰。
555定时器及其应用 定时器及其应用
555定时器是一种将模拟功能与逻辑功能 555定时器是一种将模拟功能与逻辑功能 定时器 巧妙结合在一起的中规模集成电路。该电路 巧妙结合在一起的中规模集成电路。 功能灵活、适用范围广，只要外围电路稍作 功能灵活、适用范围广， 配置，即可构成单稳触发器 多谐振荡器或 单稳触发器、 配置，即可构成单稳触发器、多谐振荡器或 施密特触发器，因而可用于定时、检测、 施密特触发器，因而可用于定时、检测、控 制、报警等方面。 报警等方面。
<2VCC/3 1 1 1 0 >VCC/3 1 0
1
一个完整555定时器基本指南
一个完整555 定时器基本指南一个完整555 定时器基本指南发布: | 作者:——| 来源: 华强| 查看:11648 次| 用户关注：本IC 是一个单片定时电路，可以产生精确和高度稳定的时间延误或振荡。
像其他常用的运算放大器，该IC 还非常可靠，易于使用，成本便宜。
它有一个应用，包括各种单稳态和非稳态多谐振荡器，DC - DC 转换器，数字逻辑探针，波形发生器，模拟频率计和转速表，温度测量和控制设备，稳压器等。
本文涵盖了所有的555 定时器IC 的基本方面。
您可能已经知道，SE / 东北555 Signetics 公司公司介绍了1970 年的一个定时器IC 。
在这篇文章中，我们涵盖约555 定时器IC 的以下信息。
1 。
介绍555 定时器IC（2）555 定时器IC 引脚配置（3）555 定时器的基础4。
框图5 ，工作原理6，下载数据手册1。
555 定时器IC 其中最通用的线性IC ，这是第一次在1970 年年初推出Signetic 给公司作为名义东南/东北555 定时器555 定时器。
本IC 是一个单片定时电路，可以产生精确和高度稳定的时间延误或振荡。
像其他常用的运算放大器，该IC 还非常可靠，易于使用，成本便宜。
它有一个应用，包括各种单稳态和非稳态多谐振荡器，DC - DC 转换器，数字逻辑探针，波形发生器，模拟频率计和转速表，温度测量和控制设备，稳压器等。
计时器基本上工作在两种模式之一，无论是作为一个单稳态多谐振荡器（一次性），或作为一个非稳态（自由运行）multivibrator.The SE 555 设计的工作温度范围从-55 ° C 125 °而东北555的工作温度范围0 °170 ' C555 定时器的重要特点是：从广泛到18 伏的电源电压范围从+ 5 伏特的电源。
下沉或采购200 毫安的负载电流。
所以只有很少的外部元件的正确选择允许超过几百公斤赫兹的频率几分钟的时间间隔，几分钟的时间间隔可分为，应正确选择外部元件。
555定时器
tPL 0.7(R1 R2 )C
（11.10）
第二个暂稳态的脉冲宽度tPH，即电容两端的电压Uc
从Байду номын сангаас
2 3 VCC
下降到
1 3 VCC
所需时间：
tPH 0.7R2C
（11.11）
一个振荡周期时间为：
T t pL t pH 0.7(R1 2R2 )C
（11.12）
1.3 555定时器组成单稳态触发器
单稳态触发器有如下几个特点： （1）有一稳态，一个暂稳态； （2）有外来触发信号时，电路由稳态翻转为暂稳态；
（3）暂稳态是一个不长久状态，经过一段时间以后， 电路会自动返回到稳态。
单稳态触发器广泛应用于脉冲波形的变换和延时中。
用555定时器组成的单稳态触发器电路图如图11-28 所示。
Vcc
R
7
4 3
时器组成的单稳态触发器波形图如图11-29所示：
图11-29 555定时器组成的单稳态触发器的波形图
1.4 555定时器组成施密特触发器
施密特触发器的最大特点是能够把缓慢变化的输入信 号整形成边沿陡峭的矩形脉冲，同时，施密特触发器还 可利用其回差电压来提高电路的抗干扰能力，可对信号 进行整形、波形变换和幅度限制等功能。555定时器组成 施密特触发器的电路图11-30所示。
（3）当Vi降到
1 3
VCC
时，由于比较器C1＝1，C2=0,触发
器置1，uo 1 ，此后，Vi继续下降到0，但过程中 uo 1 状态
不会改变。
电工电子技术
电工电子技术
555定时器
1.1 555定时器的结构及工作原理 555定时器是一种功能强大且非常实用的模拟数字混
555定时器的电路解析
1、模拟功能部件
（1）、电阻分压器
VCC经３个５K欧姆的电阻分压后，提供基准电压：当不外接固定电压C-V时， UR1=2/3VDD , UR2=VDD/3；当外接固定电压U时，UR1=U , UR2=U/2
（2）、电压比较器C1和C2
〈1〉TH≥2/3VDD 、TR ≥VDD/3时，输出uo1=1，uo2=0， Q=0 Q =１。
3、UI≥2/3VDD时，Uo1=0、Uo2=1、 Q=0、Q=1，UO由UOH→UOL，即UO=0。 当UI上升到2/3VCC时，电路的输出状态发生跃变。 4、UI再增大时，对电路的输出状态没有影响。
（二）、下降过程 1、UI由高电平逐渐下降，且1/3VDD＜UI＜2/3VDD时，Uo1=0、Uo2=0。 基本RS触发器保持原状态不变。即 Q =0、Q=1，输出UO=UOL
使电路迅速由暂稳态返
回稳态，uO1=UOH （全0出1）。 uO= UOL。
从暂稳态自动返回稳态之后，电容C将通过电阻R放电， 使电容上的电压恢复到稳态时的初始值。
单稳态触发器工作波形
2. 主要参数
（1）输出脉冲宽度tw 输出脉冲宽度tw，就是暂稳态的维持时间。 tw ≈0.7RC
（2） 恢复时间tre 暂稳态结束后，电路需要一段时间恢复到初始状态。
〈2〉TH ＜ 2/3VDD 、TR ＜ VDD/3时，输出uo1=0，uo2=1， Q=1 Q =0 。
〈3〉TH ＜ 2/3VDD 、TR ≥VDD/3时， uo1=0，uo2=0， Q、 Q状态维持不变。 （3） R为直接置0端，低电平有效。 （4）集电极开路的放电管V、输出UO=0时，V导通，输出UO=1时，V截止。
用555定时器组成单稳态触发器
一、电路结构
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便于记忆：2脚-- S （低电平置位）；6脚—R（高电平复位）；
※5-2-2 555定时器的典型应用电路
◆ 单稳态触发器（Monostable Trigger）
那么，有没有可以重复触发的单稳态触发器呢？
ui
O
uc
τ RC O
uo
tW
O
单稳态触发器暂稳态时间的计算
2 3
VCC
1 3
VCC
2 3
VCC
VCC
t 渡过R 程根公据式uC即4的可波8计形算，出由暂过
稳态时间tw7 ，55tw5电3容C从
t
0根V据充三电要到素262V方C程C1 /：3的5 时间，
B
&
A
tw
o t
A
B
o
单稳态电路
t
uo
ui
o
t
(b)
只有在tw时间内,与门才开门,信号A才能通过与门
★脉冲的延时
ui
＋UDD
R
84
1S
o Q
t
7
1 1J
3 uo
C1
uo
6
1 1K
ui
2
5 1R
Q o
tw
1
0.01 F
t
C
Q
(a)
o t
uo的下降沿比输入触发信号ui的下降沿延迟了tw。因(b此) ，利用uo下 降沿去触发其它电路(例如JK触发器),比用ui下降沿触发时延迟了tw 时间,这就是单稳态电路的延时作用
◇单稳态触发器的应用 ★可重复触发的单稳态触发器：
失落脉冲
R
PNP管
ui
48
7 555 3
6
2
5
1
C
V CC
uo
C5
该电路有何作用？ 可作为失落脉冲检出电路，对机器的转速或人体的心 律（呼吸）进行监视，当机器的转速降到一定限度或 人体的心律不齐时就发出报警信号。
报警！！
★脉冲的定时
ui
uo
o t
导截通止
导通
表 5-1 555 定时器功能表
TH
TL
Rd
L
2 3
VCC
1 3
VCC
H
2 3
VCC
1 3
VCC
H
2 3
VCC
1 3
VCC
H
OUT DIS
L
通
L
通
保持 保持
H
断
从真真第从值值二第表表行四的的到行第第第返一二四三回行行行 第三行
清零 回差现象
从555定时器的功能表可以看出：
1. 555定时器有两个阈值（Threshold）电平，分别 是1/3VCC和2/3VCC；
§5-2 555定时器的原理及应用
内容：１、555定时器的工作原理
２、555定时器的典型应用
◆单稳态触发器（Monostable Trigger） ◆多谐振荡器（Astable Multivibrator） ◆施密特触发器（Schmitt Trigger） ◆压控振荡器（Voltage Controlled Oscillator）
典型的双列 直插式封装
※5-2-1 555定时器的工作原理 电源端 清零端
VCC Rd
CV 5 TH 6
VCC 8
1 3
VCC
+
+
TL 2
1 3
VCC
+ -
+
Rd 4
1
1 1 1
3 OUT 7 DIS
放电端 DIS 高触发端 TH 低触发端 TL
84
7
3
uo
6
输出端
2
5
CV
1
电压控制端
1 GND
GND
7 DIS
1 GND
图5-2-3 555定时器电路框图
CV 5 323232VVVCCCCCCCC TH 6
1313VVCCCC TL 2
VCC
R d 01
8
4
0
2 3 VCC
-+A1+
1
10
01
01
101
1
1
保持
3VCC
0
+-A2+
1
010
10 2 3 VCC
1
GND
保持
001
1
3 OUT7 DISVCC Nhomakorabeauc
RA
48
RB
7
555 3
uo
O
uc
6 2
1
5
uo
C
C5
O
2 3 VCC
1 3 VCC
t
t
图5-2-9 多谐振荡器电路图
图5-2-10 多谐振荡器的波形
多谐振荡器参数的计算
uc
O
uo
O tw1 tw2
2 3
VCC
输出波形的振荡周期可用过
1 3
VCC
t
渡过程公式计算：
tw1 ： uC (0) = VCC /3 V、
t
uc
C
(t)
uc
()
[uc
(0)
uc
()]eC-τt5
为此需要确定三要素：
uC (0) =0V、 uC (∞) =VCC、 =RC， 当t= tw时，uC (tw) =2 VCC /3代入公
式。于是可解出
tw RCln3 1.1RC 暂稳态的持续时间由RC确定！！！
注意:触发输入信号的逻辑电平，在无触发时是高电平，必须大于2VCC/3, 低电平必须小于1VCC/3，否则触发无效。
地
图5-2-1 555定时器电路框图 图5-2-2 555定时器符号图
555定时器主要由比较器、触发器、反相器和由三个
5k电阻组成的分压器等部分构成，电路如图所示。
比较器
电阻分压器
VCC
触发器 R d
反相器
8
4
CV 5 TH 6
TL 2
2 3 VCC
-+A1+
1
13VCC
+-A2+
1
1
1
3 OUT
555定时器简介：
555定时器（时基电路）是一种用途广泛的模拟数字混合集成电 路。1972年由西格尼蒂克斯公司（Signetics）研制；设计新颖、 构思奇巧，备受电子专业设计人员和电子爱好者青睐；它可以 构成单稳态触发器、多谐振荡器、施密特触发器和压控振荡器 等多种应用电路。
典型 封装
两大类： 双极型：555 CMOS：7555
VCC ui
R
48
7 555 3
O
uo
uc
2 3 VCC
t
6
ui
2
5
1
O
uo
t
C
C5
O
t
图5-2-4 单稳态触发器电路图
图5-2-5 单稳态触发器的波形图
这里要注意R的取值不能太小。（为什么？）
若R太小，当放电管导通时，灌入放电管的电流太大，会 损坏放电管。
555单稳态触发器的工作波形如下：
ui
注意：触发脉冲
★简易曝光定时器
思考：当按一下开关AN以后，电路是如何工作的？ 电容放电 555置位 J吸合 电灯HL亮 电容充电到2/3VDD
电灯HL熄
J释放
555复位
◆555定时器构成多谐振荡器（Astable Multivibrator）
555定时器构成多谐振荡器构成的多谐振荡器如图5-2-9所示。它是将 两个触发端2脚和6脚合并在一起，放电端7脚接于两电阻之间。
O
uc
2 3
VCC
t 必须是窄脉冲， 要比暂稳态的时
O
uo
tW
O
图5-2-6 单稳态触发器的波形图
t
间tw还要短。 （为什么？如果
触发脉冲比暂稳 t 态时间长呢？）
则触发作用始终
如果在暂稳态持续时间内加入新的触发脉冲呢？存在，输出将不
则新的触发脉冲不起作用，该电路为不可重复 触发的单稳态触发器。
会在uC达到 2VCC/3时返回低 电平。