NE555内部结构及应用电路_精品文档Word格式.doc
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1"
或低电平"
0"
两种状态在其输出端表现出来。
555电路中的R-S触发器是由两个与非门交叉连接，上图中是由BG14~BG18构成。
其中BG15和BG14的基极分别受上比较器和下比较器的输出端控制。
A1控制R端，A2控制S端。
为了使R-S触发器直接置零，触发器还引出一个④端，只要在④端置入低电平"
，不管触发器原来处于什么状态，也不管它输入端加的是什么信号，触发器会立即置零，即Q=O=Uo所以④端也称为总复位端。
BG18~BG21构成功率输出级，③脚为输出端，能输出最大为200mA的电流，故课直接驱动小型电机、继电器、地租扬声器等功率负荷。
BG22是复位放大器。
555电路中特设了一个放电开关，它就是三极管BG23。
当555电路输出端电平Uo=0时，Q’=1,BG23处于导通状态;
当输出端电平Uo=1时，Q’=0,BG23处于截止状态，相当于⑦端开路。
因此三极管BG23起到了一个开关的作用。
当Uo=0时，开关闭合，为电容提供了一个接地的放电通路;
当Uo=1时，开关断开，⑦端开路，电容器不能放电。
R7、R8、R9是三只精密度高的5KΩ的电阻，三只电阻构成了一个电阻分压器，为上比较器和下比较器提供基准电压，因为分压器的三个电阻是5KΩ，“555”因此而得名。
555的⑤脚称为“控制端”，它是上比较器的基准电压端。
若此端外接电压源，则比较器的基准电压由外接电压源所决定，从而实现了外电压控制，如果⑤脚不接外部电压源，则上、下比较器的基准电压分别是2/3VCC和1/3VCC。
若⑤脚接6伏的电压源，则上比较器的基准电压就是6伏，而下比较器的基准电压为外接电压源的一半，为3伏。
如果⑤脚接一交变电压，则上比较器和下比较器的基准电压都随时间而变化，从而使外部定时元件的充放电时间也随之变化，可以起到调制的作用。
当⑤脚不接外部电压时，通常接入一个0.01~0.1微法的电容至地，以防外接干扰。
⑧脚为电源正极，电源电压范围是4.5~18伏，①脚为电源负极（地）端。
工作原理：
当⑥脚电位高于2/3VCC，②脚高于1/3VCC时，上比较器输出为高电平，下比较器输出为低电平，因而Ｒ-Ｓ触发器中的ＢＧ１５截止，BG14和BG16导通，Q‘高电平，③脚输出为低电平。
放电晶体管BG23导通，即使⑥脚电位变低，此状态也一直保持不变，直到②脚输入触发信号。
当⑥脚电位低于2/3VCC，②脚低于1/3VCC时，A1输出为低电平，A2输出为高电平。
因而Q‘为低电平，③脚输出为高电平，ＢＧ２３截止。
当⑥脚电位低于2/3VCC，②脚高于1/3VCC时，上比较器Ａ１输出为低电平，下比较器输出为高电平，此时Ｑ‘状态保持不变，③脚输出及ＢＧ２３状态也不变。
当当⑥脚电位高于2/3VCC，②脚低于1/3VCC时，上比较器Ａ１输出为高电平，下比较器输出也为高电平，此时③脚输出低电平，ＢＧ２３导通。
555定时器的逻辑功能
R
S’
Q
⑦端
1
0
接地
开路
保持
不定
不定
555定时器功能表
输入
输出
阈值输入⑥脚
阈值输入②脚
复位输入（④脚）
③脚输出
⑦脚
×
×
L
导通
<
VREF1
<
VREF2
H
截止
>
>
>
不变
VREF1=2/3VCCVREF2=1/3VCC
从简化的内部电路结构和逻辑功能表中可以看出，555电路有以下几个特点:
①两个输入端触发电平的要求不同。
在⑥输入端加上大于2/3Vcc（或Vc），可以把触发器置于"
O"
状态，即Uo=0。
在⑥端加上小于2/3Vcc（或VCC/2）的电压时可3以把触发器置于"
1"
状态，即Uo=1。
②复位端④低电平有效，平时应为高电平。
③对于放电开关端⑦，当UO为低电平时，⑦端接地;
当Uo为高电平时，⑦对地开路。
TTL与CMOS型的555主要参数比较
两者的比较：
CMOS型555的输出脉冲的上升沿和下降沿比TTL的要陡，变换时间短；
在传输过渡时间里产生的尖峰电流小；
输入阻抗比TTL型的555要高出几个数量级；
驱动能力比TTL的要差。
一般来说，在要求定时长，功耗小，负载轻的场合，宜选用CMOS型的555，而在要求负载重，驱动电流大，电压高的场合，宜选用TTL型的555。
分析ne555内部结构原理
555定时器由3个阻值为5kΩ的电阻组成的分压器、两个电压比较器C1和C2、基本RS触发器、放电三极管TD和缓冲反相器G4组成。
虚线边沿标注的数字为管脚号。
其中，1脚为接地端；
2脚为低电平触发端，由此输入低电平触发脉冲；
6脚为高电平触发端，由此输入高电平触发脉冲；
4脚为复位端，输入负脉冲（或使其电压低于0.7V）可使555定时器直接复位；
5脚为电压控制端，在此端外加电压可以改变比较器的参考电压，不用时，经0.01uF的电容接地，以防止引入干扰；
7脚为放电端，555定时器输出低电平时，放电晶体管TD导通，外接电容元件通过TD放电；
3脚为输出端，输出高电压约低于电源电压1V—3V，输出电流可达200mA，因此可直接驱动继电器、发光二极管、指示灯等；
8脚为电源端，可在5V—18V范围内使用。
555定时器工作时过程分析如下：
5脚经0.01uF电容接地，比较器C1和C2的比较电压为：
UR1=2/3VCC、UR2=1/3VCC。
当VI1＞2/3VCC，VI2＞1/3VCC时，比较器C1输出低电平，比较器C2输出高电平，基本RS触发器置0，G3输出高电平，放电三极管TD导通，定时器输出低电平。
当VI1＜2/3VCC，VI2＞1/3VCC时，比较器C1输出高电平，比较器C2输出高电平，基本RS触发器保持原状态不变，555定时器输出状态保持不来。
当VI1＞2/3VCC，VI2＜1/3VCC时，比较器C1输出低电平，比较器C2输出低电平，基本RS触发器两端都被置1，G3输出低电平，放电三极管TD截止，定时器输出高电平。
当VI1＜2/3VCC，VI2＜1/3VCC时，比较器C1输出高电平，比较器C2输出低电平，基本RS触发器置1，G3输出低电平，放电三极管TD截止，定时器输出高电平。
NE555电路的应用和工作方式
555电路在应用和工作方式上一般可归纳为3类。
每类工作方式又有很多个不同的电路。
在实际应用中，除了单一品种的电路外，还可组合出很多不同电路，如：
多个单稳、多个双稳、单稳和无稳，双稳和无稳的组合等。
这样一来，电路变的更加复杂。
为了便于我们分析和识别电路，更好的理解555电路，这里我们这里按555电路的结构特点进行分类
和归纳，把555电路分为3大类、8种、共18个单元电路。
每个电路除画出它的标准图型，指出他们的结构特点或识别方法外，还给出了计算公式和他们的用途。
方便大家识别、分析555电路。
下面将分别介绍这3类电路。
l单稳类电路
第1种（图1）是人工启动单稳，又因为定时电阻定时电容位置不同而分为2个不同的单元，并分别以1.1.1和1.1.2为代号。
他们的输入端的形式，也就是电路的结构特点是：
“RT-6.2-CT”和“CT-6.2-RT”。
第2种（图2）是脉冲启动型单稳，也可以分为2个不同的单元。
他们的输入特点都是“RT-7.6-CT”，都是从2端输入。
1.2.1电路的2端不带任何元件，具有最简单的形式；
1.2.2电路则带有一个RC微分电路。
l双稳类电路
这里我们将对555双稳电路工作方式进行总结、归纳。
555双稳电路可分成2种。
第一种（见图1）是触发电路，有双端输入（2.1.1）和单端输入（2.1.2）2个单元。
单端比较器（2.1.2）可以是6端固定，2段输入；
也可是2端固定，6端输入。
第2种（见图2）是施密特触发电路，有最简单形式的（2.2.1）和输入端电阻调整偏置或在控制端（5）加控制电压VCT以改变阀值电压的（2.2.2）共2个单元电路。
双稳电路的输入端的输入电压端一般没有定时电阻和定时电容。
这是双稳工作方式的结构特点。
2.2.2单元电路中的C1只起耦合作用，R1和R2起直流偏置作用。
第3种（图3）是压控振荡器。
单稳型压控振荡器电路有很多，都比较复杂。
为简单起见，我们只把它分为2个不同单元。
不带任何辅助器件的电路为1.3.1；
使用晶体管、运放放大器等辅助器件的电路为1.3.2。
图中列出了2个常用电路。
l无稳类电路
第三类是无稳工作方式。
无稳电路就是多谐振荡电路，是555电路中应用最广的一类。
电路的变化形式也最多。
为简单起见，也把它分为三种。
第一种（见图1）是直接反馈型，振荡电阻是连在输出端VO的。
第二种（见图2）是间接反馈型，振荡电阻是连在电源VCC上的。
其中第1个单元电路（3.2.1）是应用最广的。
第2个单元电路（3.2
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