介紹

對(duì)于接觸過(guò)數(shù)字電路或模擬電路的人來(lái)說(shuō)，555 IC絕對(duì)是經(jīng)典之作。以其低成本和可靠的性能被廣泛應(yīng)用于各種電器，包括儀器儀表、家用電器、電動(dòng)玩具、自動(dòng)控制等。

在555定時(shí)器只需要少量的外部電阻器和電容器來(lái)實(shí)現(xiàn)脈沖生成和轉(zhuǎn)換電路，例如多個(gè)振蕩器，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和施密特觸發(fā)器。那么它在電路中是如何工作的呢？它的電路有什么作用？這里給出幾個(gè)典型的555電路例子進(jìn)行具體分析。

Ⅰ 555定時(shí)器基本電路分析

555是什么？

555定時(shí)器是一款方便且功能強(qiáng)大的IC，廣泛應(yīng)用于信號(hào)的產(chǎn)生、轉(zhuǎn)換、控制和檢測(cè)。這個(gè)名字的由來(lái)，因?yàn)樗怯扇齻€(gè) 5KΩ 的電阻分開(kāi)的。555定時(shí)器是一個(gè)簡(jiǎn)單的集成電路，可以用來(lái)制作許多不同的電子電路。通過(guò)以下電路分析，您將了解 555 IC 的工作原理。

圖 1. 基本 555 定時(shí)器電路

電路分析

R 不是復(fù)位端，當(dāng)設(shè)置為 0 時(shí)，Q 為 0，/Q 為 1，Uo 輸出 0，并且/Q為 1 添加到晶體管 T 的基極，晶體管處于導(dǎo)通狀態(tài)。
①當(dāng)R=0、Q=1、uo=0時(shí)，T飽和導(dǎo)通。
②當(dāng)R=1時(shí)（此時(shí)沒(méi)有復(fù)位功能）：

UTH>2V CC /3，UTR>V CC /3，C1=0，C2=1，Q=1或/Q=0，uo=0，T飽和并打開(kāi)。（分析：C1的正輸入端為2V CC /3，C1的負(fù)輸入U(xiǎn)TH端大于正輸入端，工作在飽和狀態(tài)，輸出0。C2的負(fù)輸入端為1V CC/3，小于正輸入端UTH，輸出1。RD和SD上方有一條水平線，表示低電平，表示Reset。C1輸出0，RD有效，則Q為0，不是1，Uo輸出0，/Q不作用于三極管的基極。）

③ R=1時(shí)，UTH<2V CC /3，UTR>V CC / 3、C1=1，C2=1，Q和/Q保持不變，uo和T保持不變。（分析同上）

④ R=1時(shí)，UTH＜2V CC /3，UTR＜V CC /3，C1=1，C2=0，Q=0，/Q=1，uo=1，T截?cái)嚯x開(kāi)。（分析同上）

了解輸入如何與電源電壓相互作用以觸發(fā)和重置輸出高低。找出哪些引腳可用于調(diào)整發(fā)生這種變化的閾值。

Ⅱ 555多諧振蕩器電路分析

圖 2. 555 多諧振蕩器電路分析

圖 3. 555 多諧振蕩器電路示例

電路分析

首先，電源V CC通過(guò)R1和R2給電容C充電，電容的電壓必須比較小，小于1V CC /3。同理，C1的正極為2V CC /3，C2的負(fù)極為1V CC /3，TH和TR端同時(shí)連接，開(kāi)始時(shí)小于1V CC /3。此時(shí)C1輸出1，C2輸出0，置位端有效（具體確認(rèn)）：Q為1，/Q不為0，uo為1，三極管截止，輸出高電平。

此時(shí)，電源仍在對(duì)電容器充電。TH和TR端接在一起時(shí)，電壓小于2V CC/3 和大于 1V CC /3；C1輸出1，C2輸出1，三極管截止，uo為1。當(dāng)電容大于2V CC /3時(shí)，C1輸出0，C2輸出1。此時(shí)Q為0，/Q不是1， uo為0，輸出低電平，三極管導(dǎo)通。電容通過(guò)7腳放電，此后TH和TR連接點(diǎn)電壓逐漸下降，小于2V CC /3，大于1V CC /3，然后小于1V CC / 3、形成諧振子。

第一個(gè)瞬態(tài)的脈寬tp1，即uc從V CC /3充電到2V CC所需的時(shí)間/3（通過(guò)兩個(gè)電阻充電）：

第二個(gè)瞬態(tài)脈寬tp2，即uc從2V CC /3放電到V CC /3所需的時(shí)間：

Duty cycle：高電平占據(jù)整個(gè)周期的時(shí)間。

，可以看出其占空比始終大于50%。

示例 1

占空比可調(diào)的電路（添加一個(gè)可調(diào)電阻）

圖 4. 占空比可調(diào)的電路（添加一個(gè)可調(diào)電阻）

可以計(jì)算出：
其中T1=0.7R1C（T1為充電時(shí)間），T2=0.7R2C（T2為放電時(shí)間）
總時(shí)間T=T1+T2=0.7(R1+R2)C
所以R1、R2、C分別為確定，周期T也確定。

占空比計(jì)算

示例 2

占空比可調(diào) (1KHz) 的電路

圖 5. 占空比可調(diào) (1KHz) 的電路

電路分析

T = 0.7(R1+R2)C，f = 1/T，占空比電路只需調(diào)整阻值即可。

Ⅲ 555定時(shí)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路分析

工作特性

① 具有穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)兩種不同的工作狀態(tài)。
② 在外部觸發(fā)脈沖的作用下，可以從穩(wěn)態(tài)切換到瞬態(tài)。暫態(tài)保持一段時(shí)間后，電路可自動(dòng)恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)。
③暫態(tài)不能長(zhǎng)時(shí)間維持，其維持時(shí)間的長(zhǎng)短取決于電路本身的參數(shù)，與觸發(fā)脈沖無(wú)關(guān)。

那么單穩(wěn)態(tài)電路的原理是什么呢？

圖 6. 555 定時(shí)器單穩(wěn)態(tài)電路分析

圖 7. 555 定時(shí)器單穩(wěn)態(tài)電路示例

電路分析

首先，TR端處于高電平ui，必須大于1V CC /3。此時(shí)C2輸出1，電源通過(guò)R對(duì)電容C充電，充電電壓小于1V CC /3(TH)，CO電壓等于2V CC /3，C1輸出1，處于此時(shí)的保持狀態(tài)。假設(shè)R的非復(fù)位端在上電前復(fù)位，uo的輸出為0，然后仍保持之前的狀態(tài)，此時(shí)輸出為0。/Q為1，三極管導(dǎo)通，電容通過(guò)7腳放電，uc為零電平。某一時(shí)刻ui為低，C1仍輸出1，C2輸出0，Q為1，/Q為0，uo輸出1（高電平），三極管一直處于截止?fàn)顟B(tài)。

這時(shí)候V CC可以給電容充電（uc 越來(lái)越大）。當(dāng)uc在1V CC /3~2V CC /3之間時(shí)，假設(shè)TR端恢復(fù)原狀（高電平），C1輸出1，C2輸出1，此時(shí)uo保持原狀，仍為1 ，晶體管處于截止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)uc大于2V CC /3時(shí)，C2仍為1，C1輸出為0，Q為0，/Q為1，uo為0，三極管導(dǎo)通，處于放電狀態(tài)，此時(shí)，uc得到越來(lái)越小。

總結(jié)：

1、只要給出一個(gè)低電平觸發(fā)信號(hào)，暫穩(wěn)時(shí)間為電壓0V~2Ucc/3的充電時(shí)間（時(shí)間用tp表示）。
2.充電時(shí)間Tp=1.1RC
3.可作為計(jì)時(shí)電路使用，時(shí)間由RC決定。

示例：時(shí)序電路設(shè)計(jì)（1s 延遲時(shí)間）

圖 8. 555 定時(shí)器延遲電路示例

Ⅳ 經(jīng)典555定時(shí)器電路圖

Ⅴ 555定時(shí)器IC模式

555定時(shí)器會(huì)在不同的電路中使用不同的型號(hào)來(lái)滿足電路要求。因此，它有許多不同公司生產(chǎn)的不同引腳功能的衍生型號(hào)，并采用CMOS設(shè)計(jì)。更重要的是，一些芯片包括幾個(gè)集成的 555 定時(shí)器。

關(guān)于555定時(shí)器電路的常見(jiàn)問(wèn)題

1.555定時(shí)器在電路中起什么作用？

555 定時(shí)器 IC 是一種非常便宜、流行且有用的精密定時(shí)設(shè)備，它既可以作為一個(gè)簡(jiǎn)單的定時(shí)器來(lái)產(chǎn)生單脈沖或長(zhǎng)時(shí)間延遲，也可以作為一個(gè)張弛振蕩器產(chǎn)生一串穩(wěn)定的波形，占空比從 50 到100%。

2.555定時(shí)器可以承受多少電壓？

標(biāo)準(zhǔn) TTL 555 可以在 4.5 伏到 18 伏之間的電源電壓下工作，其輸出電壓比其電源電壓 VCC 低約 2 伏。555 可以提供或吸收 200mA 的最大輸出電流（但在此級(jí)別可能會(huì)變熱），因此電路變化是無(wú)限的。

3.定時(shí)器的操作模式有哪些？

定時(shí)器寄存器可以在兩種模式下使用。這些模式是定時(shí)器模式和計(jì)數(shù)器模式。這兩種模式之間的唯一區(qū)別是遞增定時(shí)器寄存器的來(lái)源。

4、555定時(shí)器的基本操作方式有哪些？

555 定時(shí)器的工作模式有非穩(wěn)態(tài)、雙穩(wěn)態(tài)和單穩(wěn)態(tài)。每種操作模式都用電路圖及其輸出表示。

5.555定時(shí)器的最大頻率是多少？

2MHz
根據(jù)網(wǎng)站，555定時(shí)器的最大頻率為2MHz。