555時基電路的簡介

時基集成電路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用的電路，可謂變化無窮，故深受人們的歡迎。

555時基電路也稱為555集成電路或555定時器。以前只是用作定時器，而如今被廣泛應(yīng)用于自動控制、測量、通信等各個領(lǐng)域。NE555時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時基電路主要是與電阻、電容構(gòu)成充放電電路，并由兩個比較器來檢測電容器上的電壓，以確定輸出電平的高低和放電開關(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時基電路內(nèi)部有幾十個元器件，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時基電路具有以下幾個特點：

（1）555時基電路，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時基電路可以采用4．5～15V的單獨電源，也可以和其它的運算放大器和TTL電路共用電源；

（3）一個單獨的555時基電路，可以提供近15分鐘的較準(zhǔn)確的定時時間；

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

因此，555時基電路可用作：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、定時電路、延時電路、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時基電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

國產(chǎn)雙極型定時器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是兩個相同的線性電路，每個電壓比較器有兩個信號輸入端和一個信號輸出端。C1的同向輸入端接基準(zhǔn)比較電壓VR1，反向輸入端（也稱閾值端TH）外接輸入觸發(fā)信號電壓，C2的反向輸入端接基準(zhǔn)比較電壓VR2，同向輸入端（也稱觸發(fā)端TR‘）外接輸入觸發(fā)信號電壓。

分壓器

分壓器由三個等值電阻串聯(lián)構(gòu)成，將電源電壓Vcc分壓后分別為兩個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，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TTL與非門構(gòu)成，它的邏輯狀態(tài)由兩個電壓比較器的輸出電位控制，并有一個外引出的直接復(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的輸出信號作為SR鎖存器的復(fù)位控制信號，電壓比較器C2的輸出信號作為SR鎖存器的置位控制信號。

集電極開路的放電三極管

放電三極管實際上是一個共發(fā)射極接法的雙極型晶體管開關(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。其作用是提高時基集成電路的負(fù)載能力，并隔離負(fù)載與時基集成電路之間的影響。輸出緩沖器的輸入信號是SR鎖存器Q’的輸出信號。

555電路的組成及功能

555電路有雙極型（TTL）和互補金屬氧化物半導(dǎo)體型（CMOS）集成電路兩大類，它們在電路功能及管腳排列上基本一致，下面以雙極型的555為例介紹。TTL的555電路內(nèi)部有20多個晶體三極管和二極管，10多個電阻，大致可以分成分壓器、比較器、R—S觸發(fā)器、輸出級和放電開關(guān)五部分，如下圖所示，下面予以簡單介紹。

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)和放電管開關(guān)狀態(tài)。當(dāng)輸入信號由6腳輸入并超過2/3VCC時，觸發(fā)器復(fù)位，555的輸出端3腳輸出低電平，開關(guān)管導(dǎo)通，同時7腳對地放電；當(dāng)輸入信號自2腳輸入并低于1/3VCC時，觸發(fā)器置位，555的3腳輸出高電平，開關(guān)管截止，7腳對地為高阻狀態(tài)。

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

5腳Vc端是控制電壓端，平時是2/3VCC作為比較器A1的參考電平，當(dāng)5腳外接一個輸入電壓，即改變了比較器的參考電平，從而實現(xiàn)對輸出的另一種控制，在不接外加電壓時，通常接一個0.01uf的電容器到地，起濾波作用，以消除外來的干擾，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TD截止，接于7腳的電容器進行充電。

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