1、12 555时基电路大量应用于电子控制、电子检时基电路大量应用于电子控制、电子检测、仪器仪表、测、仪器仪表、家用电器家用电器、音响报警音响报警、电电子玩具子玩具等诸多方面。等诸多方面。还可用作振荡器、还可用作振荡器、脉冲发生器脉冲发生器、延时发延时发生器生器、定时器定时器、方波发生器、方波发生器、单稳态触发单稳态触发振荡器振荡器、双稳态多谐振荡器、自由多谐振双稳态多谐振荡器、自由多谐振荡器荡器、锯齿波发生器、脉宽调制器、脉位、锯齿波发生器、脉宽调制器、脉位调制器等等。调制器等等。555555时基电路的特点和封装时基电路的特点和封装3555时基电路之所以得到这样广泛的应用，在于它具时基电路之所以
2、得到这样广泛的应用，在于它具有如下几个特点：有如下几个特点：555在电路结构上是由模拟电路和数字在电路结构上是由模拟电路和数字电路组合而成，它电路组合而成，它将模拟功能与逻辑功能兼容为一将模拟功能与逻辑功能兼容为一体体，能够产生精确的，能够产生精确的时间延迟和振荡时间延迟和振荡。它拓宽了模。它拓宽了模拟集成的应用范围。拟集成的应用范围。该电路采用单电源该电路采用单电源。双极型。双极型555的电压的电压范围为范围为4.5V15V；而；而CMOS型的电源适应范围更宽，型的电源适应范围更宽，为为2V18V。这样，它就可以和模拟运算放大器和。这样，它就可以和模拟运算放大器和TTL或或CMOS数字电路共
3、用一个电源。数字电路共用一个电源。4 555可独立构成一个定时电路，且定时精度高，所以常被称为555定时器。555的最大输出电流可达200mA（双极型）,带负载能力强。可直接驱动小电机、喇叭、继电器等负载。二、二、555时基电路的封装和命名时基电路的封装和命名 （1）命名规则：所有双极型产品型号最后的3位数码都是555；所有CMOS产品型号最后的4位数码都是7555；所有双极型双定时器产品最后的3位数码都是556；所有CMOS双定时器产品最后的4位数码都是7556；双极型和CMOS型555定时器的功能和外部引脚的排列完全相同。5（2）常见封装形式）常见封装形式图图6.2.1 555和和556时
4、基电路的封装示意图时基电路的封装示意图6 一、双极型一、双极型555时基电路的结构、功能与工作时基电路的结构、功能与工作原理原理 （1）美国无线电公司生产的）美国无线电公司生产的CA555时基电路时基电路 下图是美国无线电公司生产的下图是美国无线电公司生产的CA555时基电时基电路的内部等效电路图。路的内部等效电路图。7图图6.2.2 CA555时基电路的内部等效电路图时基电路的内部等效电路图TRTH双稳态触发器双稳态触发器推挽式功率输出推挽式功率输出IO=200mAImax50mA2/3VCC1/3VCC8 555电路可简化为下图6.2.3所示的等效功能电路。显然555电路内含两个比较器A1
5、和A2、一个触发器、一个驱动器和一个放电晶体管。图图6.2.3 CA555时基电路的等效功能电路图时基电路的等效功能电路图Q2/3VCC1/3VCC置位复位触发器置位复位触发器9表表1 CA555引出端真值表引出端真值表SMR引脚引脚2()6(R)4()3(V0)7(Q)功能电平电平*0.3V低电平低电平低电平低电平强制复位电平电平1/3Vcc*1.4V高电平高电平悬空状态悬空状态置位电平电平1/3Vcc2/3Vcc1.4V保持电平保持电平保持保持保持电平电平1/3Vcc2/3Vcc1.4V低电平低电平低电平低电平复位 由表由表6.2.1可看出，可看出，、R、的输入不一定是逻的输入不一定是逻辑
6、电平，可以是模拟电平，因此，该集成电路辑电平，可以是模拟电平，因此，该集成电路兼有兼有模拟和数字电路的特色模拟和数字电路的特色。SMR10（2）国产双极型定时器）国产双极型定时器CB555时基电路时基电路图图6.2.4 CB555时基电路的等效功能电路图时基电路的等效功能电路图复位触发复位触发置位触发置位触发强制复位强制复位控制电压控制电压放电端放电端输出端输出端置位复位触发器置位复位触发器11表表6.2.2 CB555引出端真值表引出端真值表输 入输 出VI1VI2VOTD状态0 xx低导通12/3VCC1/3VCC低导通11/3VCC不变不变1 2/3VCC2/3VCC1/3VCC高截止D
7、R12CMOS型型555时基电路在大多数应用场合，时基电路在大多数应用场合，都可以直接代换标准的双极型的都可以直接代换标准的双极型的555。它与所有。它与所有CMOS型电路一样，具有型电路一样，具有输入阻抗高、功输入阻抗高、功耗极小、电源适应范围宽耗极小、电源适应范围宽等一系列优点，等一系列优点，特别适用于低功耗、长延时等场合。但它的输特别适用于低功耗、长延时等场合。但它的输出驱动能力较低（最大负载电流出驱动能力较低（最大负载电流4mA），不能），不能直接驱动要求较大的电流的电感性负载。直接驱动要求较大的电流的电感性负载。13双极型双极型555555和和CMOSCMOS型型555555的性能比
8、较的性能比较双极型双极型555和和CMOS型型555的共同点：的共同点：二者的功能大体相同，外形和管脚排列二者的功能大体相同，外形和管脚排列 一致，在大多数应用场合可直接替换。一致，在大多数应用场合可直接替换。均使用单一电源，适应电压范围大，可均使用单一电源，适应电压范围大，可 与与TTL、HTL、CMOS型数字逻辑电路等共用电型数字逻辑电路等共用电 源。源。555的输出为全电源电平，可与的输出为全电源电平，可与TTL、HTL、CMOS型等电路直接接口。型等电路直接接口。14电源电压变化对振荡频率和定时精度的电源电压变化对振荡频率和定时精度的 影响小。对定时精度的影响仅影响小。对定时精度的影响
9、仅0.05/V，且温，且温度稳定性好，温度漂移不高于度稳定性好，温度漂移不高于50ppm/oC。双极型双极型555与与CMOS型型555的差异：的差异：CMOS型型555的功耗仅为双极型的几十分的功耗仅为双极型的几十分 之一，静态电流仅为之一，静态电流仅为300A左右，为微功耗电左右，为微功耗电路路.CMOS型型555的电源电压可低至的电源电压可低至23V；各输入功能端电流均为各输入功能端电流均为pA(微微安微微安)量级。量级。CMOS型型555的输出脉冲的上升沿和下降的输出脉冲的上升沿和下降 沿比双极型的要陡，转换时间短。沿比双极型的要陡，转换时间短。15CMOS型型555在传输过渡时间里产
10、生的尖在传输过渡时间里产生的尖 峰电流小，仅为峰电流小，仅为23mA；而双极型；而双极型555的尖峰电的尖峰电 流高达流高达300400mA。CMOS型型555的输人阻抗比双极型的要高的输人阻抗比双极型的要高 出几个数量级，高达出几个数量级，高达1010。CMOS型型555的驱动能力差，输出电流仅的驱动能力差，输出电流仅 为为13mA，而双极型的输出驱动电流可达，而双极型的输出驱动电流可达200mA.一般说来，在要求定时长、功耗小、负载轻的一般说来，在要求定时长、功耗小、负载轻的场合宜选用场合宜选用CMOS型型555；而在负载重、要求驱动；而在负载重、要求驱动电流大、电压高的场合，宜选用双极型
11、的电流大、电压高的场合，宜选用双极型的555。16一、用555555定时器接成的单稳态触发器17wln31.1tRCRC1819202122CCU32CCU3123CCU32CCU312ln)(211CRRtpCRR)(7.021 2ln22CRtpCR27.0 CRRttT)2(7.021p2p1CRRTf)2(43.1121 212112RRRRTtDp 24211RRRD 252627三、用555定时器接成的施密特触发器28CCV31CCV3229CCV31CCV32CC31VCC31VIvOovCC32V303132五、555定时器应用举例331救护车铃声横拟电路救护车铃声横拟电路图中
12、，图中，IC1555组成频率为组成频率为1Hz的振荡电路，的振荡电路，IC2555组成高频振荡器，其振荡频率被频率为组成高频振荡器，其振荡频率被频率为1Hz的振荡器调制，即当的振荡器调制，即当IC1的的脚输出高电平时，脚输出高电平时，IC2振荡器的振荡频率低；当振荡器的振荡频率低；当IC1的的脚输出低电脚输出低电平时，平时，IC2振荡器的振荡频率高，这样就导致扬振荡器的振荡频率高，这样就导致扬声器中发出声器中发出“滴滴-嘟、滴嘟、滴-嘟嘟”的声响。的声响。342高压产生电路高压产生电路 图中，图中，IC555时基电路与电阻时基电路与电阻R1、R2和电容和电容C1、C2组成无稳态振荡电路，组成无
13、稳态振荡电路，当电源接通后，电路产生高频振荡，直接推动功率放大管当电源接通后，电路产生高频振荡，直接推动功率放大管BG，经放大后，经放大后的振荡电流由升压变压器的振荡电流由升压变压器B的升压，再经高压硅堆整流，即可得到的升压，再经高压硅堆整流，即可得到35kV的直流高压，可用于负离子发生器及静电吸尘等方面。的直流高压，可用于负离子发生器及静电吸尘等方面。BG的的25，BVCEO50V。B可选用可选用229305cm（912英寸）电视机行输出变英寸）电视机行输出变压器，高压包不动，低压包用压器，高压包不动，低压包用05mm左右的高强度添包线，绕左右的高强度添包线，绕2530圈，也可直接使用摩托车
14、上的点火线圈。圈，也可直接使用摩托车上的点火线圈。D为为15kV的高压硅堆。的高压硅堆。353、玩具电子琴电路 IC555组成自激多谐振荡器，在组成自激多谐振荡器，在脚与电源之间加入一组音调电阻脚与电源之间加入一组音调电阻R1R15，即是一架玩具电子琴。未按琴键，即是一架玩具电子琴。未按琴键K1K5时，时基电路时，时基电路555不振荡，扬声器不发声；按下某一琴键时，扬声器依不振荡，扬声器不发声；按下某一琴键时，扬声器依555的振荡频率，的振荡频率，发出相应的声响。发出相应的声响。电阻电阻R1R15的选择调整方法，是用一只的选择调整方法，是用一只60100k的电位器，先接的电位器，先接入电路，从
15、高音（或低音）开始，转动电位器，使扬声器发出一个起入电路，从高音（或低音）开始，转动电位器，使扬声器发出一个起始的标准音阶，测出电位器的阻值，并换上相同阻值的固定电阻，这始的标准音阶，测出电位器的阻值，并换上相同阻值的固定电阻，这样即可确定各音阶所需的电阻阻值。样即可确定各音阶所需的电阻阻值。364、大功率循环彩灯控制电路 当时基电路当时基电路IC1的的脚输出高电平时，双向可控硅脚输出高电平时，双向可控硅SCR1被触发导通，被触发导通，由它控制的一路灯泡点亮；与此同时，由它控制的一路灯泡点亮；与此同时，IC1脚输出的高电平经二极脚输出的高电平经二极管管D1、电阻、电阻R3对电容对电容C3充电，
16、当充电，当C3上的充电电压达到上的充电电压达到23电源电压电源电压时，时，IC2的的、脚因处高电位而复位，则脚因处高电位而复位，则IC2的的脚转为低电平，双脚转为低电平，双向可控硅向可控硅SCR2因失去触发电压而关断，它所控制的一路灯泡熄灭；与因失去触发电压而关断，它所控制的一路灯泡熄灭；与此同时，因此同时，因IC2的的脚输出低电平，则脚输出低电平，则IC3置位，置位，脚输出高电平，使脚输出高电平，使可控硅可控硅SCR3触发导通，它所控制的一路灯泡点亮，而触发导通，它所控制的一路灯泡点亮，而IC3又控制又控制IC1复位，使复位，使SCR1控制的灯泡熄灭，从而进行周而复始地循环，实现了彩控制的灯
17、泡熄灭，从而进行周而复始地循环，实现了彩灯变换。灯变换。375、单电源变双电源电路 时基电路时基电路555接成无稳态电路，接成无稳态电路，3脚输出频率为脚输出频率为20KHz、占空比为、占空比为1：1的方的方波。波。3脚为高电平脚为高电平 时，时，C4被充电；低电平时，被充电；低电平时，C3被充电。由于被充电。由于VD1、VD2的存在，的存在，C3、C4在电路中只充电不放电，充电最大值为在电路中只充电不放电，充电最大值为EC，将，将B端端接地，在接地，在A、C两端就得两端就得 到到+/-EC的双电源。本电路输出电流超过的双电源。本电路输出电流超过50mA。386、直流电机控速电路这是一个占空比
18、可调的脉冲这是一个占空比可调的脉冲振荡器。电机振荡器。电机M是用它的输是用它的输出脉冲驱动的，脉冲占空比出脉冲驱动的，脉冲占空比越大，电机电驱电流就越小，越大，电机电驱电流就越小，转速减慢；脉冲占空比越小，转速减慢；脉冲占空比越小，电机电驱电流就越大，电机电驱电流就越大，转速转速加快。因此调节电位器加快。因此调节电位器RP的的数值可以调整电机的速度。数值可以调整电机的速度。如电极电驱电流不大于如电极电驱电流不大于200mA时，可用时，可用CB555直接直接驱动；如电流大于驱动；如电流大于200mA，应增加驱动应增加驱动 级和功放级。级和功放级。图中图中VD3是续流二极管。在功放管截止期间为电驱
19、电流提供通路，既保证电是续流二极管。在功放管截止期间为电驱电流提供通路，既保证电驱电流的连续性，又防止电驱线圈的自感反电动势损坏功放管。电容驱电流的连续性，又防止电驱线圈的自感反电动势损坏功放管。电容C2和电和电阻阻R3是是 补偿网络，它可使负载呈电阻性。整个电路的脉冲频率选在补偿网络，它可使负载呈电阻性。整个电路的脉冲频率选在35千赫千赫之间。频率太低电机会抖动，太高时因占空比范围小使电机调速范围减小。之间。频率太低电机会抖动，太高时因占空比范围小使电机调速范围减小。39用用555制作的制作的D类放大器类放大器 由由IC 555和和R1、R2、C1等组成等组成100KHz可控多谐可控多谐振荡器，占空比为振荡器，占空比为50%，控制端控制端5脚输入音频信号，脚输入音频信号，3脚便得到脉宽与输入信脚便得到脉宽与输入信号幅值成正比的脉冲信号，号幅值成正比的脉冲信号，经经L、C3接调、滤波后推接调、滤波后推动扬声器。动扬声器。
