芯片.pptx

1、555芯片1 5551 555集成电路的框图及工作原理集成电路的框图及工作原理555555集成电路开始是作定时器应用的集成电路开始是作定时器应用的，后，后来来经过开发，它除了作定时延时控制外，还可经过开发，它除了作定时延时控制外，还可用于调光、调温、调压、调速等多种控制及计用于调光、调温、调压、调速等多种控制及计量检测。此外，还可以组成脉冲振荡、单稳、量检测。此外，还可以组成脉冲振荡、单稳、双稳和脉冲调制电路，用于交流信号源、电源双稳和脉冲调制电路，用于交流信号源、电源变换、频率变换、脉冲调制等变换、频率变换、脉冲调制等。555 555集成电路内部有几十个元器件，有集成电路内部有几十个元器件，

2、有分压器、比较器、分压器、比较器、基本基本R-SR-S触发器触发器、放电管、放电管以及缓冲器等，是模拟电路和数字电路的以及缓冲器等，是模拟电路和数字电路的混合体，如图混合体，如图1 1所示。所示。各引脚的功能2 2脚脚：触发端触发端(TR)(TR)，下比较器的输入，下比较器的输入3 3脚脚：输出端输出端(Vo)(Vo)，有，有 0 0和和1 1两种状态由输入端两种状态由输入端 所加的电平决定所加的电平决定4 4脚脚：复位端复位端(MR)(MR)，加上低电平时可使输出为低，加上低电平时可使输出为低 电平电平各引脚的功能5 5脚脚：控制电压端控制电压端(Vc),(Vc),可用它改变上下触发电平值可

3、用它改变上下触发电平值6 6脚脚：阈值端阈值端(TH)(TH)，是上比较器的输入，是上比较器的输入7 7脚脚：放电端放电端(DIS)(DIS)，它是内部放电管的输出，它是内部放电管的输出，有悬空和有悬空和 接地两种状态，也是由输入端的状态决定接地两种状态，也是由输入端的状态决定8 8脚是电源端，脚是电源端，1 1脚是地端脚是地端 可以把可以把555555电路等效成一个带放电开关的电路等效成一个带放电开关的R-SR-S触发器，如图触发器，如图3(A)3(A)所示，这个特殊的触发器有两所示，这个特殊的触发器有两个输入端：阈值端个输入端：阈值端(TH)(TH)可看成是置零端可看成是置零端R R，要求

4、高，要求高电平，触发端电平，触发端(TR)(TR)可看成是置位端可看成是置位端S S，要求低电平，要求低电平，有一个输出端有一个输出端VoVo，VoVo可等效成触发器的可等效成触发器的Q Q端端。MRRSVoDIS1 11 10 0接地接地1 10 01 1QnQn保持保持1 10 01 1开路开路0 00 0接地接地放电端放电端(DIS)(DIS)可看成是由内部放电开关控制可看成是由内部放电开关控制的一个接点，由触发器的的一个接点，由触发器的Q Q端控制：端控制：Q=1Q=1时时DISDIS端端接地，接地，Q=0Q=0时时DISDIS端悬空。另外还有复位端端悬空。另外还有复位端MRMR，控制

5、电压端控制电压端VcVc，电源端，电源端VDDVDD和地端和地端GNDGND。MRRSVoDIS1 11 10 0接地接地1 10 01 1保持保持1 10 01 1开路开路0 00 00 0接地接地这个特殊的触发器有两个特点：这个特殊的触发器有两个特点：(1)(1)两个输入端的触发电平要求一高一低，置零端两个输入端的触发电平要求一高一低，置零端 R R即阈即阈 值端值端(TH)(TH)要求高电平，而置位端要求高电平，而置位端s s即触即触 发端发端(TR)(TR)则要求低电则要求低电平平;MRRSVoDIS1 11 10 0接地接地1 10 01 1保持保持1 10 01 1开路开路0 00

6、 00 0接地接地(2)(2)两个输入端的触发电平使输出发生翻转的阈值两个输入端的触发电平使输出发生翻转的阈值电压值也不同，当电压值也不同，当V cV c端不接控制电压时端不接控制电压时：TH(R)TH(R)端端：2/3VDD2/3VDD是高电平是高电平1,2/3VDD1,1/3VDD1/3VDD是高电平是高电平1,1/3VDD1,2/3VDD2/3VDD时，输出又时，输出又翻转成翻转成Vo=OVo=O，暂稳态结束。，暂稳态结束。TDTD就是单稳电路的定就是单稳电路的定时时间或延时时间，它和定时电阻时时间或延时时间，它和定时电阻RTRT和定时电容和定时电容CTCT的值有关：的值有关：TD=1.

7、1RTCTTD=1.1RTCT。2)2)脉冲启动型脉冲启动型将将555555电路的电路的6 6、7 7脚并接起来接在定时电容脚并接起来接在定时电容CTCT上，用上，用2 2脚作输入就成为脉冲启动型单稳电路，脚作输入就成为脉冲启动型单稳电路，如图如图5(a)5(a)所示，电路的所示，电路的2 2脚平时接高电平，当输脚平时接高电平，当输入接低电平或输入负脉冲时才启动电路，用等入接低电平或输入负脉冲时才启动电路，用等效触发器替代效触发器替代555555后见图后见图（b b）所示所示。下面分析它的工作原理：下面分析它的工作原理：稳态：接上电源后，稳态：接上电源后，R=1R=1，S=1S=1，输出，输出

8、Vo=0Vo=0，DISDIS端接地，端接地，CTCT上的电压为上的电压为0 0即即R=0R=0，输出仍保持输出仍保持Vo=0Vo=0，这是它的稳态，这是它的稳态。暂稳态：输入负脉冲后，输入暂稳态：输入负脉冲后，输入S=0S=0，输出立即翻转，输出立即翻转成成Vo=1Vo=1，DISDIS端开路，电源通过端开路，电源通过RTRT向向CTCT充电，暂充电，暂稳态开始。经过时间稳态开始。经过时间TDTD后，后，CTCT上电压上升到上电压上升到2/3VDD2/3VDD时，输入又成为时，输入又成为R=1R=1，S=1S=1，这时负脉冲，这时负脉冲已经消失，输出又翻转成已经消失，输出又翻转成Vo=0Vo

9、=0，暂稳态结束。，暂稳态结束。这时内部放电开关接通，这时内部放电开关接通，DISDIS端接地，端接地，CTCT上电荷上电荷很快放到零，为下一次定时控制作准备。电路很快放到零，为下一次定时控制作准备。电路的定时时间的定时时间TD=1.1RTCTTD=1.1RTCT。555双稳电路双稳电路常见的常见的555555双稳电路有两种：双稳电路有两种：1)R-S1)R-S触发器型双稳触发器型双稳 2)2)施密特触发器型双稳施密特触发器型双稳1)R-S1)R-S触发器型双稳触发器型双稳 将将555555电路的电路的6 6、2 2脚作为两个控制输入脚作为两个控制输入端，端，7 7端不用，就成为一个端不用，就

10、成为一个R-SR-S触发器。注触发器。注意两个输入端的触发电平和阈值电压不同，意两个输入端的触发电平和阈值电压不同，如图如图6(a)6(a)所示，有时可能只有一个控制端，所示，有时可能只有一个控制端，这时另外一个控制端要设法接死，根据电这时另外一个控制端要设法接死，根据电路要求可以把路要求可以把R R端接到电源端，如图端接到电源端，如图6(b)6(b)所所示，也可以把示，也可以把S S接地，用接地，用R R端作输入。端作输入。有两个输入端的双稳电路常用作电机有两个输入端的双稳电路常用作电机调速、电源上下限告警等用途。有一个输调速、电源上下限告警等用途。有一个输入端的双稳电路作为单端比较器用于各

11、种入端的双稳电路作为单端比较器用于各种检测电路。检测电路。2)2)施密特触发器型双稳施密特触发器型双稳将将555555电路的电路的6 6、2 2脚并接起来接成只有脚并接起来接成只有一个输入端的触发器，如图一个输入端的触发器，如图(a)(a)所示，这个所示，这个触发器输出电压和输入电压的关系是一个触发器输出电压和输入电压的关系是一个长方形的回线形，如图长方形的回线形，如图(b)(b)所示，所示，从曲线可知，当输入从曲线可知，当输入V1=0V1=0时输出时输出Vo=1Vo=1，当输入电压从当输入电压从0 0上升到上升到2/3VDD2/3VDD后，后，VoVo翻转成翻转成0 0，当输入电压从最高值下

12、降到，当输入电压从最高值下降到1/3VDD1/3VDD后，后，VoVo又翻转成又翻转成1 1。由于它的输入有两个不同的。由于它的输入有两个不同的阈值电压，所以，这种电路常用于电子开关阈值电压，所以，这种电路常用于电子开关。各种控制电路、波形的变换和整形，如各种控制电路、波形的变换和整形，如上图上图所示。所示。555振荡器电路振荡器电路(无稳电路无稳电路)由由555555定时器构成的多谐振荡器如图定时器构成的多谐振荡器如图9(a)9(a)所示，其工作波形见所示，其工作波形见下下图。图。接通电源后，电源接通电源后，电源VDDVDD通过通过R1R1和和R2R2对电容对电容C C充电，当充电，当Uc1

13、/3VDDUc1/3VDD时，振荡器输出时，振荡器输出Vo=1Vo=1，放，放电管截止。当电管截止。当UcUc充电到充电到2/3VDD2/3VDD后，振荡器输后，振荡器输出出VoVo翻转成翻转成0 0，此时放电管导通，使放电端，此时放电管导通，使放电端(DIS)(DIS)接地，电容接地，电容C C通过通过R2R2对地放电，使对地放电，使UcUc下降。下降。当当UcUc下降到下降到1/3VDD1/3VDD后，振荡器输出后，振荡器输出VoVo又又翻转成翻转成1 1，此时放电管又截止，使放电端，此时放电管又截止，使放电端(DIS)(DIS)不接地，电源不接地，电源VDDVDD通过通过R1R1和和R2

14、R2又对电容又对电容C C充电，充电，又使又使UcUc从从1/3VDD1/3VDD上升到上升到2/3VDD,2/3VDD,触发器又发生翻触发器又发生翻转。转。如此周而复始，从而在输出端如此周而复始，从而在输出端VoVo得到连续得到连续变化的振荡脉冲波形脉冲宽度变化的振荡脉冲波形脉冲宽度TLTL0.7R2C0.7R2C，由，由电容电容C C放电时间决定；放电时间决定；TH=0.7(R1+R2)CTH=0.7(R1+R2)C，由电容，由电容C C充电时间决定，脉冲周期充电时间决定，脉冲周期T TTH+TLTH+TL。上面仅讨论了由上面仅讨论了由555555定时器构成的几种定时器构成的几种典型应用实

15、例。实际上，由于典型应用实例。实际上，由于555555定时器灵定时器灵敏度高，功能灵活，因而在电子电路中获敏度高，功能灵活，因而在电子电路中获得广泛应用。得广泛应用。结束R-SR-S触发器触发器 R-S R-S触发器又名复位触发器又名复位-置位触发器置位触发器（R-R-复位复位RESETRESET，S-S-置位置位SETSET。）。）基本结构是由两个与非门（基本结构是由两个与非门（oror或非门）的输或非门）的输入，输出端交叉连接而成。入，输出端交叉连接而成。由与非门组成时由与非门组成时：R=0,S=0R=0,S=0时状态不定时状态不定 R=1,S=0R=1,S=0时置时置1 1 R=0,S=1R=0,S=1时置时置0 0 R=1,S=1R=1,S=1时状态不变时状态不变 或非门时输出状态反之或非门时输出状态反之01101010Qn+110Qn禁止注：Qn+1为Q端新状态，Qn为Q端原状态MRRSVoDIS1 11 10 0接地接地1 10 01 1QnQn保持保持1 10 01 1开路开路0 00 0接地接地R-S触发器01101010Qn+110Qn禁止注：Qn+1为Q端新状态，Qn为Q端原状态555集成电路