555計時器- 维基百科,自由的百科全书

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555定时器是一種積體電路晶片,常被用于定时器、脉冲產生器和震盪电路。

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( ... 555計時器 维基百科,自由的百科全书 跳到导航 跳到搜索 DIP封装的NE555 555内部电路图 555定时器是一種積體電路晶片,常被用于定时器、脉冲產生器和震盪电路。

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(Signetics)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555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。

[1] 目录 1设计 2引脚 3用途 3.1单稳态模式 3.2双稳态模式 3.3无稳态模式 4参数 5衍生芯片 5.1556双定时器 5.2558四定时器 6参见 7参考资料 8拓展阅读 9外部链接 设计[编辑] 555定时器由瑞士電子工程師漢斯·R·卡門曾德(HansR.Camenzind)于1971年为西格尼蒂克公司设计。

西格尼蒂克公司后来被飞利浦公司所并购。

不同的制造商生产的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)。

[2]555的派生型号包括556(集成了两个555的DIP-14芯片)和558与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−55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),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[3],但HansCamenzind否认这一说法并声称他是随意取的这三个数字。

[1] 555还有低功耗的版本,包括7555和使用CMOS电路的TLC555。

[4]7555的功耗比标准的555低,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雜訊的去耦电容。

引脚[编辑] 555芯片引脚图 DIP封装的555芯片各引脚功能如下表所示: 引脚 名称 功能 1 GND(地) 接地,作为低电位(0V) 2 TRIG(触发) 当此引脚电压降至1/3VCC(或由控制端决定的阈值电压)时输出端给出高电位。

3 OUT(输出) 输出高电位(+VCC)或低电位。

4 RST(复位) 当此引脚接高电位时定时器工作,当此引脚接地时芯片复位,输出低电位。

5 CTRL(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). 6 THR(阈值) 当此引脚电压升至2/3VCC(或由控制端决定的阈值电压)时输出端给出低电位。

7 DIS(放电) 内接OC门,用于给电容放电。

8 V+,VCC(供电) 提供高电位并给芯片供电。

用途[编辑] 555定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[编辑] 单稳态555电路图 触发信号,电容电压与输出脉冲宽度示意图 在单稳态工作模式下,555定时器作为单次触发脉冲发生器工作。

当触发输入电压降至VCC的1/3时开始输出脉冲。

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。

当电容电压升至VCC的2/3时输出脉冲停止。

根据实际需要可通过改变RC网络的时间常数来调节脉宽。

[5] 输出脉宽t,即电容电压充至VCC的2/3所需要的时间由下式给出: t = R C ln ⁡ ( 3 ) ≈ 1.1 R C {\displaystylet=RC\ln(3)\approx1.1RC} 虽然一般认为当电容电压充至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)。

[6] 双稳态模式[编辑] 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,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接地时输出复位。

无稳态模式[编辑] 555无稳态电路 无稳态工作模式下555定时器可输出连续的特定频率的方波。

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1/3VCC,之后电容重新充电,输出电压再次翻转。

无稳态模式下555定时器输出波形的频率由R1、R2与C决定: f = 1 ln ⁡ ( 2 ) ⋅ C ⋅ ( R 1 + 2 R 2 ) {\displaystylef={\frac{1}{\ln(2)\cdotC\cdot(R_{1}+2R_{2})}}} [7] 输出高电平时间由下式给出: h i g h = ln ⁡ ( 2 ) ⋅ ( R 1 + R 2 ) ⋅ C {\displaystyle\mathrm{high}=\ln(2)\cdot(R_{1}+R_{2})\cdotC} 输出低电平时间由下式给出: l o w = ln ⁡ ( 2 ) ⋅ R 2 ⋅ C {\displaystyle\mathrm{low}=\ln(2)\cdotR_{2}\cdotC} R1的额定功率要大于 V c c 2 R 1 {\displaystyle{\frac{V_{cc}^{2}}{R_{1}}}} . 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,使输出波形的低电平时间远大于上面计算的结果。

为获得占空比小于50%的矩形波,可以通过给R2并联一个二极管实现。

这一二极管在充电时导通,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[编辑] 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) 4.5-16V 额定工作电流(VCC=+5V) 3-6mA 额定工作电流(VCC=+15V) 10-15mA 最大输出电流 200mA 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[编辑] 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 AvagoTechnologies Av-555M CustomSiliconSolutions[8] CSS555/CSS555C CMOS芯片,最低工作电压1.2V,IDD<5µA CEMI ULY7855 ECGPhilips ECG955M Exar XR-555 仙童 NE555/KA555 Harris HA555 IKSemicon ILC555 CMOS芯片,最低工作电压2V 英特矽尔 SE555/NE555 英特矽尔 ICM7555 CMOS LithicSystems LC555 美信 ICM7555 CMOS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 LMC555 CMOS芯片,最低工作电压1.5V NTESylvania NTE955M 雷声 RM555/RC555 RCA CA555/CA555C 意法半导体 NE555N/K3T647 德州仪器 SN52555/SN72555 德州仪器 TLC555 CMOS芯片,最低工作电压2V 苏联 K1006ВИ1 Zetex ZSCT1555 最低工作电压0.9V 恩智浦半导体 ICM7555 CMOS HFO/东德 B555 日立 HA17555 556双定时器[编辑] 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[编辑] 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[编辑] 运算放大器 振荡器 RC电路 参考资料[编辑] ^1.01.1Ward,Jack(2004).The555TimerIC –AnInterviewwithHansCamenzind.TheSemiconductorMuseum.Retrieved2010-04-05.[2011-04-26].(原始内容存档于2017-11-26).  ^vanRoon,Fig3&relatedtext. ^Scherz,Paul(2000)"PracticalElectronicsforInventors",p.589.McGraw-Hill/TABElectronics.ISBN978-0-07-058078-7.Retrieved2010-04-05. ^Jung,WalterG.(1983)"ICTimerCookbook,SecondEdition",pp.40–41.SamsTechnicalPublishing;2nded.ISBN978-0-672-21932-0.Retrieved2010-04-05. ^vanRoon,Chapter"MonostableMode".(Usingthe555timerasalogicclock) ^存档副本(PDF).[2011-09-17].(原始内容(PDF)存档于2011-09-11).  ^vanRoonChapter:"Astableoperation". ^存档副本.[2011-04-26].(原始内容存档于2011-07-08).  拓展阅读[编辑] ICTimerCookbook;2ndEd;WalterGJung;SamsPublishing;384pages;1983;ISBN978-0-672-21932-0. IC555Projects;E.A.Parr;BernardBabaniPublishing;144pages;1978;ISBN978-0-85934-047-2. 555TimerApplicationsSourcebookwithExperiments;HowardMBerlin;SamsPublishing;158pages;1979;ISBN978-0-672-21538-4. Timer,OpAmp,andOptoelectronicCircuitsandProjects;ForrestMMimsIII;MasterPublishing;128pages;2004;ISBN978-0-945053-29-3. Engineer'sMini-Notebook –555TimerICCircuits;ForrestMMimsIII;RadioShack;32pages;1989;ASINB000MN54A6. 外部链接[编辑] 维基共享资源中相关的多媒体资源:555計時器 SingleBipolarTimer,TexasInstruments,30pages,2010(页面存档备份,存于互联网档案馆) SingleCMOSTimer,NationalSemiconductor,12pages,2010 SingleCMOSTimer,DiodesInc,11pages,2006(页面存档备份,存于互联网档案馆) Single/DualCMOSTimer,Intersil,12pages,2006 DualBipolarTimer,TexasInstruments,16pages,2006(页面存档备份,存于互联网档案馆) QuadBipolarTimer,NXP/Philips,9pages,2003 NE555datasheetcollection 555TimerCircuits –theAstable,MonostableandBistable(页面存档备份,存于互联网档案馆) 555and556TimerCircuits(页面存档备份,存于互联网档案馆) Javasimulationof555oscillatorcircuit(页面存档备份,存于互联网档案馆) UsingNE555asaTemperatureDSP NE555Frequencyanddutycyclecalculator(页面存档备份,存于互联网档案馆)forastablemultivibrators Time-lapseintervalometerforSLRsusinga555 555TimerTutorial CommonMistakesWhenUsinga555Timer(页面存档备份,存于互联网档案馆) The2011555DesignContest.[2011-05-26].(原始内容存档于2011-07-30).  规范控制 GND:4123406-6 取自“https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=555計時器&oldid=72102106” 分类:​集成電路電子元件模拟电路1971年面世的產品隐藏分类:​使用ISBN魔术链接的页面含有德語的條目包含GND标识符的维基百科条目 导航菜单 个人工具 没有登录讨论贡献创建账号登录 命名空间 条目讨论 不转换 不转换简体繁體大陆简体香港繁體澳門繁體大马简体新加坡简体臺灣正體 查看 阅读编辑查看历史 更多 搜索 导航 首页分类索引特色内容新闻动态最近更改随机条目资助维基百科 帮助 帮助维基社群方针与指引互助客栈知识问答字词转换IRC即时聊天联络我们关于维基百科 工具 链入页面相关更改上传文件特殊页面固定链接页面信息引用本页维基数据项目 打印/导出 下载为PDF打印页面 在其他项目中 维基共享资源 其他语言 العربيةБългарскиবাংলাCatalàČeštinaDanskDeutschEnglishEspañolEestiEuskaraفارسیFrançaisहिन्दीMagyarBahasaIndonesiaItaliano日本語LietuviųBahasaMelayuNederlandsNorskbokmålPolskiPortuguêsRomânăРусскийSimpleEnglishSlovenčinaSvenskaไทยУкраїнська 编辑链接



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