555定時(shí)器是一種多用途的中規(guī)模集成電路,電路功能靈活,只要在外部配上少量電阻和電容元件,就可方便地構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、多諧振蕩電路和施密特觸發(fā)器。因而在定時(shí)、檢測、控制、報(bào)警等領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。
目前,555定時(shí)器產(chǎn)品型號繁多,但所有雙極型產(chǎn)品型號最后3位數(shù)都是555,所有CMOS產(chǎn)品型號最后4位數(shù)碼都是7555,而且,兩種類型的產(chǎn)品的功能和外部引腳排列完全相同。
7.2.1 555定時(shí)器內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)
555定時(shí)器內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)如圖7.2.1(a)所示,共有8根引腳,如圖7.2.1(b)所示,其中“1”腳為接地端,“2”腳
為觸發(fā)輸入端,“3”腳為輸出端,“4”腳
為復(fù)位端,“5”腳
為控制電壓輸入端,“6”腳為閾值輸入端,“7”腳為放電端,“8”腳為電源。555內(nèi)部電路可分成五個(gè)部份,它們的作用介紹如下:
(1)電壓比較器:
和
為兩個(gè)電壓比較器。每個(gè)電壓比較器有兩個(gè)輸入端,標(biāo)有+號的稱為同相輸入端;標(biāo)有-號的稱為反相輸入端。當(dāng)同相輸入端電壓
大于反相輸入端電壓
,即
時(shí),則電壓比較器輸出為高電平(對應(yīng)邏輯值“1”),反之電壓比較器輸出為低電平(對應(yīng)邏輯值“0”)。電壓比較器的兩個(gè)輸入端基本上不向外電路索取電流,即輸入電阻趨于無窮大。

(2)分壓電阻:三個(gè)阻值為
的串聯(lián)電阻構(gòu)成分壓裝置。在控制電壓輸入端
懸空時(shí),
,
,分別為電壓比較器
和
的參考電壓,如果
外接固定電壓,則
,
。若不使用
端,應(yīng)用時(shí)一般通過一個(gè)
的電容接地,以旁路高頻干擾。
(3)基本
觸發(fā)器:由
和
兩個(gè)與非門構(gòu)成基本
觸發(fā)器,兩個(gè)電壓比較器
和
的輸出決定基本
觸發(fā)器
端的狀態(tài)。
端為基本
觸發(fā)器的復(fù)位端,當(dāng)
時(shí),
,
。
(4)放電晶體管
:放大晶體管受
的控制,當(dāng)
時(shí),三極管
截止,當(dāng)
時(shí),三極管
導(dǎo)通,555定時(shí)器7腳與地相通形成放電通道。
(5)輸出緩沖器
:其作用是提高555定時(shí)器的帶負(fù)載能力和隔離負(fù)載對555定時(shí)器的影響。
7.2.2 555定時(shí)器工作原理
由圖7.2.1可知,只要在
端加上低電平,
觸發(fā)器
,
,輸出端
為低電平,放電管
飽和導(dǎo)通。
當(dāng)
,
時(shí),電壓比較器
輸出低電平即
,電壓比較器
輸出高電平即
,基本
觸發(fā)器被置0,輸出端
為低電平,放電管
導(dǎo)通。
當(dāng)
,
時(shí),
,
,
觸發(fā)器的狀態(tài)保持不變,輸出
和放電管
的狀態(tài)也保持不變。
當(dāng)
,
時(shí),
,
,
觸發(fā)器被置1,即輸出電壓
為高電平,此時(shí)放電管
截止。
當(dāng)
,
時(shí),
,
,
觸發(fā)器的
端和
端同時(shí)為1,即
,輸出電壓
為高電平,放電管
導(dǎo)通。
在
端懸空或通過一個(gè)
的電容接地時(shí),555定時(shí)器的功能如表7.2.1所示
|
表7.2.1 555定時(shí)器功能表 |
||||
|
輸入 |
輸出 |
|||
|
復(fù)位 |
閾值輸入 |
觸發(fā)輸入 |
輸出 |
放電管 |
|
0 |
× |
× |
0 |
導(dǎo)通 |
|
1 |
|
|
0 |
導(dǎo)通 |
|
1 |
|
|
不變 |
不變 |
|
1 |
|
|
1 |
截止 |
|
1 |
|
|
1 |
導(dǎo)通 |
555定時(shí)器的電源
的電壓取值范圍較大,雙極型555定時(shí)器的
取值范圍4.5V~16V,輸出高電平不低于電源電壓的90%,其帶拉電流或灌電流負(fù)載能力可達(dá)200mA;CMOS型7555定時(shí)器電源電壓取值范圍為3V~18V,輸出高電平不低于電源電壓的95%,帶拉電流負(fù)載的能力為1mA,帶灌電流負(fù)載的能力為3.2mA
