555集成電路作定時器應用設計

1 555時基電路的特點
　　555集成電路開始是作定時器應用的，所以叫做555定時器或555時基電路。但后來經過開發，它除了作定時延時控制外，還可用于調光、調溫、調壓、調速等多種控制及計量檢測。此外，還可以組成脈沖振蕩、單穩、雙穩和脈沖調制電路，用于交流信號源、電源變換、頻率變換、脈沖調制等。由于它工作可靠、使用方便、價格低廉，目前被廣泛用于各種電子產品中，555集成電路內部有幾十個元器件，有分壓器、比較器、基本R-S觸發器、放電管以及緩沖器等，電路比較復雜，是模擬電路和數字電路的混合體，如圖1所示。



圖1 555集成電路內部結構圖
　　555集成電路是8腳封裝，雙列直插型，如圖2(A)所示，按輸入輸出的排列可看成如圖2(B)所示。其中6腳稱閾值端(TH)，是上比較器的輸入；2腳稱觸發端(TR)，是下比較器的輸入；3腳是輸出端(Vo)，它有O和1兩種狀態，由輸入端所加的電平決定；7腳是放電端(DIS)，它是內部放電管的輸出，有懸空和接地兩種狀態，也是由輸入端的狀態決定；4腳是復位端(MR)，加上低電平時可使輸出為低電平；5腳是控制電壓端(Vc),可用它改變上下觸發電平值；8腳是電源端，1腳是地端。


圖2 555集成電路封裝圖
　　我們也可以把555電路等效成一個帶放電開關的R-S觸發器，如圖3(A)所示，這個特殊的觸發器有兩個輸入端：閾值端(TH)可看成是置零端R，要求高電平，觸發端(TR)可看成是置位端S，要求低電平，有一個輸出端Vo，Vo可等效成觸發器的Q端，放電端(DIS)可看成是由內部放電開關控制的一個接點，由觸發器的Q端控制：Q=1時DIS端接地，Q=0時DIS端懸空。另外還有復位端MR，控制電壓端Vc，電源端VDD和
地端GND。這個特殊的觸發器有兩個特點：
　　(1)兩個輸入端的觸發電平要求一高一低，置零端R即閾值端(TH)要求高電平，而置位端s即觸發端(TR)則要求低電乎;
　　(2)兩個輸入端的觸發電平使輸出發生翻轉的閾值電壓值也不同，當V c端不接控制電壓時，對TH(R)端來講，>2/3VDD是高電平1,2/3VDD是低電平0：而對TR(S)端來講，>1/3VDD是高電平1，1/3VDD是低電平0。如果在控制端(Vc)上控制電壓Vc時，這時上觸發電平就變成Vc值，下觸發電平就變成1/2Vc值，可 見改變控制端的控制電壓值就可以改變上下觸發電平值。它的功能表見圖3(B)所示。

圖3 555電路等效R—S觸發器
　　555集成電路有雙極型和CMOS型兩種。CMOS型的優點是功耗低、電源電壓低、輸入阻抗高，但輸出功率較小，輸出驅動電流只有幾毫安。雙極型的優點是輸出功率大，驅動電流達200毫安，其他指標則不如CMOS型的。

　　555的應用電路很多，只要改變555集成電路的外部附加電路，就可以構成幾百種應用電路，大體上可分為555單穩、555雙穩及555無穩(即振蕩器)三類。