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555定时器

55来自5定时器是一种集成电路芯片,常被用于定时器、脉冲产生器和振荡电路。555可被作为电路中的延时器件、触发器或起振元件。

555定时器于1971年由西格尼蒂克公司推出,由于其易用性、低廉的价格和良好的可靠性,直至今日仍被广泛应用于电子电路的设计中。许多厂家都生产5元钢55芯片,包括采用双极型晶体管的传统型号和采用CMOS设计的版本。555被认为是当前年产量最高的芯片之一,仅2003年,就有约10亿枚的产量。

  • 中文名 555定时器
  • 类别 集成器
  • 特点 成本低,性能可靠
  • 制作工艺 双极型(TTL)
  • 类型 中规模集成器件

设计

  555定时器由Hans R. 补保责胜觉刘倍Camenzind于1971年为西格尼蒂克公司设计。西格尼蒂克社负胜夫较要乙送公司后来被飞利浦公司所并购。

  不同来自的制造商生产的555芯片有不同的结构,标准的555芯片集成有25个晶体管,2个二极管和15个电阻并通过8个引脚引出(DIP-8封装)。555的派生型号包括556足马哪终(集成了两个555的DIP-14芯片)和558与天伟松列住试迅当取559。

  NE555的工作温度范围为0-70°C,军用级的SE555的工作温度范围为−5术复之究或层福所5到+125 °C。555的封装分为高可靠性的金属封装(用T表示)和低成本的环氧树脂封装(用V表示),360百科所以555的完整标号为NE555V、NE555T、SE555V和SE555T。一般认为555芯片名字的来源是其中的三枚5KΩ电阻,但Hans Camenzind否认这一说法并声称他是随意取的这三个数字。

  555还有低功耗的版本,包括7555和使用CMOS电路的TLC555。7555的功耗比标准的555低,编轻官殖而且其生产商宣称7555的控制引脚并不像其他555芯片那样需要接地电容,同时供电与地之间也不需要消除噪声的去耦电容。

引脚

  DIP封装的555础认化次慢项始备空芯片各引脚功能如下表所示慢结作蒸红:

引脚名称功能
1GND(地)接地,作为低电平直准从附(0V)
2TRIG(触发)当此引脚电压降至1/3VCC(或由控制端决定的阈值电压)时输出端给出高电平。
3OUT(输出)输出高电平(+VCC)或低电平。
4RST(复位)当此引步区脸但占答位料含脚接高电平时定时器工作,当此引脚接地时芯片复位,输出低电平。
5CTRL(控制)控制芯片的阈值电压。(当此管脚接空时默认两阈值电压为1/3VCC与2/3VCC).
6THR(阈值)当此引脚电压升至2/3VCC(或由控制端决定的阈值电压)时输出端给出低电平。
7DIS(放电)内接OC门,用于给电容放电。
8V+,VCC(供电)提供高电平并给芯片供电。

用途

  555定来自时器可工作在三种工作模式下:

  • 单稳态模式:在此模式下,555功能为单次触发。应用范围包括定时器,脉冲丢失检测,反弹跳开关,轻触开关,分频器,电品害容测量,脉冲宽度调制(PWM)等。
  • 无稳态模式:在此模式下,555以振荡器的方式工作。这一工作模医命一细印油岩操口善式下的555芯片常被用于频闪灯、脉冲发生器、逻辑电路时钟、音调发生器、脉冲位置调制(PPM)等电路中。如果使用热敏电阻作为定时电阻,555可构成温度传感器,其输出信号的频率由温度决定。
  • 双稳态模式(或称施密特触发器模式):在DIS引脚空置且不外接电容的情况下,555的工作360百科方式类似于一个RS触发器,可用于构成锁存开关。

单稳态模式

  在单稳态工作模式下,555定时器作为单次触发脉布配混深除冲发生器工作。当触发输入电压降至VCC的1/3时开始德基检固反东异占强输出脉冲。输出的脉宽取决于由定时电阻与电容组成的RC网络的时间常数。当电容电压升VCC的2/3时输出脉冲停呼爱那听止。根据实际需要可通过改变RC网络的时间常数来调节脉宽。

  输出脉宽t硫呀虽管妈孙宁害即电容电压充至VCC的2/3所需要的时间由下式给出:

  虽然一般认为当电容赶端写电压充至VCC的2/3时电容通过OC门瞬间放电,但是实际上放电完毕仍需要一段套画爱顺求及权即植同时间,这一段时间被称为"弛豫时间"。在实际应用中,触发源的周期必须要大于弛豫时间与脉宽之和(实际上在工程应用中是远大于)。

双稳态模式

  双稳态工作模式下的555芯片类似基本RS触发器。在这一模式下,触发引脚(引脚2)和复位引脚(引脚4)通过上拉电阻接至高电平,阈值引脚(引脚6)被直接接地,声范次控制引脚(引脚5)通过小电容(0.01到0.1μF)接地,放电引脚(引脚7)浮空。所以当引脚2输入高(有误应为低)电压时输出置位,当引脚4接地时输技病出复位。

无稳态模式

  无稳态工作模式下555定时器可输出连续的今区阶建特定频率的方波。电阻R1接在VCC与放电引脚(引脚7)之间,另一个电阻(R2)接在引脚7与触发引脚(引脚2)之间,引脚2与阈值引脚(引脚6)短接。工作时电容通过R1与R2充电至2/3VCC,然后输出电压翻转,电容通过R2放电至1/3V岩异指最准通句今查CC,之后电容重新充电,输出电压再次翻转。

  对于双极型555而言,若使用很小的R1会造成OC门在放电时达到饱和,使输出波征真争形的低电平时间远序滑那装大于上面计算的结刑课陈合啊斗手过果。

  为获得占空比小于50%的矩形波,可以通背女画高片机道之较待过给R2并联一个二极管实现。这一二极管在续板冲跟操探么充电时导通,短路R2,使得电源仅通过R1为电容充电;而在放电时截止以达到减小充电时间降低占空比的效果。

参数

  以下为NE555的电气参数,其他不同规格的555定时器可能会有不同的参数,请查阅数据手册。

供电电压(VCC)4.5-16 V
额定工作电流(VCC= +5 V)3-6 mA
额定工作电流(VCC= +15 V)10-15 mA
最大输出电流200 mA
最大功耗600mW
最低工作功耗30mW(5V),225mW(15V)
温度范围0-70°C

衍生芯片

  555定时器有许多不同公司生产的衍生型号,其中有引脚功能不同的型号,也有采用CMOS的设计。有的芯片中包括数个集成的555定时器。555芯片家族的其他一些型号如下:

生产厂商型号备注
Avago TechnologiesAv-555M
Custom Silicon SolutionsCSS555/CSS555CCMOS芯片,最低工作电压1.2V, IDD<5µA
CEMIULY7855
ECG PhilipsECG955M
ExarXR-555
仙童NE555/KA555
HarrisHA555
IK SemiconILC555CMOS芯片,最低工作电压2V
英特硅尔SE555/NE555
英特硅尔ICM7555CMOS
Lithic SystemsLC555
美信ICM7555CMOS芯片,最低工作电压2V
摩托罗拉MC1455/MC1555
美国国家半导体LM1455/LM555/LM555C
美国国家半导体LMC555CMOS芯片,最低工作电压1.5V
NTE SylvaniaNTE955M
雷声RM555/RC555
RCACA555/CA555C
意法半导体NE555N/ K3T647
德州仪器SN52555/SN72555
德州仪器TLC555CMOS芯片,最低工作电压2V
苏联K1006ВИ1
ZetexZSCT1555最低工作电压0.9V
恩智浦半导体ICM7555CMOS
HFO /东德B555
日立HA17555

556双定时器

  在一块芯片中集成两个555定时器的型号为556,这种芯片包括14个引脚。

558四定时器

  在一块芯片中集成四个555定时器的型号为558。这种芯片包括16个引脚,其中四个555定时器共用供电、接地和复位的引脚。放电引脚与阈值引脚被合为同一个引脚并被称为"定时"。同时触发引脚改为下降沿触发。

参见

  • 运算放大器
  • 振荡器
  • RC电路

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