555時(shí)基電路的簡(jiǎn)介

時(shí)基集成電路555并不是一種通用型的集成電路，但它卻可以組成上百種實(shí)用的電路，可謂變化無(wú)窮，故深受人們的歡迎。

555時(shí)基電路也稱(chēng)為555集成電路或555定時(shí)器。以前只是用作定時(shí)器，而如今被廣泛應(yīng)用于自動(dòng)控制、測(cè)量、通信等各個(gè)領(lǐng)域。NE555時(shí)基電路封裝形式有兩種，一是DIP雙列直插8腳封裝，另一種是SOP-8小型（SMD）封裝形式。

555時(shí)基電路主要是與電阻、電容構(gòu)成充放電電路，并由兩個(gè)比較器來(lái)檢測(cè)電容器上的電壓，以確定輸出電平的高低和放電開(kāi)關(guān)管的通斷。這就很方便地構(gòu)成從微秒到數(shù)十分鐘的延時(shí)電路，可方便地構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，多諧振蕩器，施密特觸發(fā)器等脈沖產(chǎn)生或波形變換電路。555時(shí)基電路內(nèi)部有幾十個(gè)元器件，有分壓器、比較器、基本R-S觸發(fā)器、放電管以及緩沖器等，電路比較復(fù)雜，是模擬電路和數(shù)字電路的混合體。

555時(shí)基電路具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

（1）555時(shí)基電路，是一種將模擬電路和數(shù)字電路巧妙結(jié)合在一起的電路；

（2）555時(shí)基電路可以采用4．5～15V的單獨(dú)電源，也可以和其它的運(yùn)算放大器和TTL電路共用電源；

（3）一個(gè)單獨(dú)的555時(shí)基電路，可以提供近15分鐘的較準(zhǔn)確的定時(shí)時(shí)間；

（4）555時(shí)基電路具有一定的輸出功率，最大輸出電流達(dá)200mA，可直接驅(qū)動(dòng)繼電器、小電動(dòng)機(jī)、指示燈及喇叭等負(fù)載。

因此，555時(shí)基電路可用作：脈沖發(fā)生器、方波發(fā)生器、單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器、雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器、自由振蕩器、內(nèi)振蕩器、定時(shí)電路、延時(shí)電路、脈沖調(diào)制電路、儀器儀表的各種控制電路及民用電子產(chǎn)品、電子琴、電子玩具等。

555時(shí)基電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

國(guó)產(chǎn)雙極型定時(shí)器CB555的電路結(jié)構(gòu)如圖l所示。它由分壓器、電壓比較器C1和C2、SR鎖存器、緩沖輸出器和集電極開(kāi)路的放電三極管TD組成。

電壓比較器

電壓比較器C1和C2是兩個(gè)相同的線(xiàn)性電路，每個(gè)電壓比較器有兩個(gè)信號(hào)輸入端和一個(gè)信號(hào)輸出端。C1的同向輸入端接基準(zhǔn)比較電壓VR1，反向輸入端（也稱(chēng)閾值端TH）外接輸入觸發(fā)信號(hào)電壓，C2的反向輸入端接基準(zhǔn)比較電壓VR2，同向輸入端（也稱(chēng)觸發(fā)端TR‘）外接輸入觸發(fā)信號(hào)電壓。

分壓器

分壓器由三個(gè)等值電阻串聯(lián)構(gòu)成，將電源電壓Vcc分壓后分別為兩個(gè)電壓比較器提供基準(zhǔn)比較電壓。在控制電壓輸入端Vco懸空時(shí)，C1、C2的基準(zhǔn)比較電壓分別為

SR鎖存器

SR鎖存器是由兩個(gè)TTL與非門(mén)構(gòu)成，它的邏輯狀態(tài)由兩個(gè)電壓比較器的輸出電位控制，并有一個(gè)外引出的直接復(fù)位控制端R‘D。只要在R’D端加上低電平，輸出端vo便立即被置成低電平，不受其它輸入端狀態(tài)的影響。正常工作時(shí)必須使R‘D處于高電平。SR鎖存器有置0（復(fù)位）、置1（置位）和保持三種邏輯功能。電壓比較器C1的輸出信號(hào)作為SR鎖存器的復(fù)位控制信號(hào)，電壓比較器C2的輸出信號(hào)作為SR鎖存器的置位控制信號(hào)。

集電極開(kāi)路的放電三極管

放電三極管實(shí)際上是一個(gè)共發(fā)射極接法的雙極型晶體管開(kāi)關(guān)電路，其工作狀態(tài)由SR鎖存器的Q‘端控制，集電極引出片外，外接RC充放電電路。通常，把引出片外的集電極稱(chēng)為放電端（DISC）。

輸出緩沖器

輸出緩沖器由反相器構(gòu)成。其作用是提高時(shí)基集成電路的負(fù)載能力，并隔離負(fù)載與時(shí)基集成電路之間的影響。輸出緩沖器的輸入信號(hào)是SR鎖存器Q’的輸出信號(hào)。

555電路的組成及功能

555電路有雙極型（TTL）和互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體型（CMOS）集成電路兩大類(lèi)，它們?cè)陔娐饭δ芗肮苣_排列上基本一致，下面以雙極型的555為例介紹。TTL的555電路內(nèi)部有20多個(gè)晶體三極管和二極管，10多個(gè)電阻，大致可以分成分壓器、比較器、R—S觸發(fā)器、輸出級(jí)和放電開(kāi)關(guān)五部分，如下圖所示，下面予以簡(jiǎn)單介紹。

比較器的參考電壓由三只5KΩ的電阻器構(gòu)成分壓，它們分別使高電平比較器A1同相比較端和低電平比較器A2的反相輸入端的參考電平為2/3VCC和1/3VCC。A1和A2的輸出端控制R—S觸發(fā)器狀態(tài)和放電管開(kāi)關(guān)狀態(tài)。當(dāng)輸入信號(hào)由6腳輸入并超過(guò)2/3VCC時(shí)，觸發(fā)器復(fù)位，555的輸出端3腳輸出低電平，開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通，同時(shí)7腳對(duì)地放電；當(dāng)輸入信號(hào)自2腳輸入并低于1/3VCC時(shí)，觸發(fā)器置位，555的3腳輸出高電平，開(kāi)關(guān)管截止，7腳對(duì)地為高阻狀態(tài)。

4腳MR端是復(fù)位端，當(dāng)其為0時(shí)，555輸出低電平，平時(shí)該端開(kāi)路或接VCC。

5腳Vc端是控制電壓端，平時(shí)是2/3VCC作為比較器A1的參考電平，當(dāng)5腳外接一個(gè)輸入電壓，即改變了比較器的參考電平，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出的另一種控制，在不接外加電壓時(shí)，通常接一個(gè)0.01uf的電容器到地，起濾波作用，以消除外來(lái)的干擾，以確保參考電平的穩(wěn)定。

TD為放電管，當(dāng)輸出端3腳輸出低電平時(shí)TD導(dǎo)通，將給接于7腳的電容器提供低阻放電回路，當(dāng)輸出端3腳輸出高電平時(shí)TD截止，接于7腳的電容器進(jìn)行充電。

輸出級(jí)是R—S觸發(fā)器的輸出經(jīng)反向放大器實(shí)現(xiàn)的，由于使用了一級(jí)大電流的反向放大器，所以不僅高電平時(shí)能輸出電流，在低電平時(shí)也能灌入電流，且電流較大，均為200mA。