555計時器- 維基百科,自由的百科全書
文章推薦指數: 80 %
NE555的工作溫度範圍為0-70°C,軍用級的SE555的工作溫度範圍為−55到+125 °C。
555的封裝分為高可靠性的金屬封裝(用T表示)和低成本的環氧樹脂封裝(用V表示), ...
555計時器
維基百科,自由的百科全書
跳至導覽
跳至搜尋
DIP封裝的NE555
555內部電路圖
555計時器是一種積體電路晶片,常被用於計時器、脈衝產生器和震盪電路。
555可被作為電路中的延時器件、觸發器或起振元件。
555計時器於1971年由西格尼蒂克公司(Signetics)推出,由於其易用性、低廉的價格和良好的可靠性,直至今日仍被廣泛應用於電子電路的設計中。
許多廠家都生產555晶片,包括採用雙極型電晶體的傳統型號和採用CMOS設計的版本。
555被認為是當前年產量最高的晶片之一,僅2003年,就有約10億枚的產量。
[1]
目次
1設計
2引腳
3用途
3.1單穩態模式
3.2雙穩態模式
3.3無穩態模式
4參數
5衍生晶片
5.1556雙定時器
5.2558四定時器
6參見
7參考資料
8拓展閱讀
9外部連結
設計[編輯]
555計時器由瑞士電子工程師漢斯·R·卡門曾德(HansR.Camenzind)於1971年為西格尼蒂克公司設計。
西格尼蒂克公司後來被飛利浦公司所併購。
不同的製造商生產的555晶片有不同的結構,標準的555晶片集成有25個電晶體,2個二極體和15個電阻並通過8個引腳引出(DIP-8封裝)。
[2]555的派生型號包括556(集成了兩個555的DIP-14晶片)和558與559。
NE555的工作溫度範圍為0-70°C,軍用級的SE555的工作溫度範圍為−55到+125°C。
555的封裝分為高可靠性的金屬封裝(用T表示)和低成本的環氧樹脂封裝(用V表示),所以555的完整標號為NE555V、NE555T、SE555V和SE555T。
一般認為555晶片名字的來源是其中的三枚5KΩ電阻[3],但HansCamenzind否認這一說法並聲稱他是隨意取的這三個數字。
[1]
555還有低功耗的版本,包括7555和使用CMOS電路的TLC555。
[4]7555的功耗比標準的555低,而且其生產商宣稱7555的控制引腳並不像其他555晶片那樣需要接地電容,同時供電與地之間也不需要消除雜訊的去耦電容。
引腳[編輯]
555晶片引腳圖
DIP封裝的555晶片各引腳功能如下表所示:
引腳
名稱
功能
1
GND(地)
接地,作為低電位(0V)
2
TRIG(觸發)
當此引腳電壓降至1/3VCC(或由控制端決定的閾值電壓)時輸出端給出高電位。
3
OUT(輸出)
輸出高電位(+VCC)或低電位。
4
RST(復位)
當此引腳接高電位時計時器工作,當此引腳接地時晶片復位,輸出低電位。
5
CTRL(控制)
控制晶片的閾值電壓。
(當此管腳接空時默認兩閾值電壓為1/3VCC與2/3VCC).
6
THR(閾值)
當此引腳電壓升至2/3VCC(或由控制端決定的閾值電壓)時輸出端給出低電位。
7
DIS(放電)
內接OC門,用於給電容放電。
8
V+,VCC(供電)
提供高電位並給晶片供電。
用途[編輯]
555計時器可工作在三種工作模式下:
單穩態模式:在此模式下,555功能為單次觸發。
應用範圍包括計時器,脈衝丟失檢測,反彈跳開關,輕觸開關,分頻器,電容測量,脈衝寬度調製(PWM)等。
無穩態模式:在此模式下,555以振盪器的方式工作。
這一工作模式下的555晶片常被用於頻閃燈、脈衝發生器、邏輯電路時鐘、音調發生器、脈衝位置調製(PPM)等電路中。
如果使用熱敏電阻作為定時電阻,555可構成溫度傳感器,其輸出信號的頻率由溫度決定。
雙穩態模式(或稱施密特觸發器模式):在DIS引腳空置且不外接電容的情況下,555的工作方式類似於一個RS觸發器,可用於構成鎖存開關。
單穩態模式[編輯]
單穩態555電路圖
觸發信號,電容電壓與輸出脈衝寬度示意圖
在單穩態工作模式下,555計時器作為單次觸發脈衝發生器工作。
當觸發輸入電壓降至VCC的1/3時開始輸出脈衝。
輸出的脈寬取決於由定時電阻與電容組成的RC網絡的時間常數。
當電容電壓升至VCC的2/3時輸出脈衝停止。
根據實際需要可通過改變RC網絡的時間常數來調節脈寬。
[5]
輸出脈寬t,即電容電壓充至VCC的2/3所需要的時間由下式給出:
t
=
R
C
ln
(
3
)
≈
1.1
R
C
{\displaystylet=RC\ln(3)\approx1.1RC}
雖然一般認為當電容電壓充至VCC的2/3時電容通過OC門瞬間放電,但是實際上放電完畢仍需要一段時間,這一段時間被稱為「弛豫時間」。
在實際應用中,觸發源的周期必須要大於弛豫時間與脈寬之和(實際上在工程應用中是遠大於)。
[6]
雙穩態模式[編輯]
雙穩態工作模式下的555晶片類似基本RS觸發器。
在這一模式下,觸發引腳(引腳2)和復位引腳(引腳4)通過上拉電阻接至高電平,閾值引腳(引腳6)被直接接地,控制引腳(引腳5)通過小電容(0.01到0.1μF)接地,放電引腳(引腳7)浮空。
所以當引腳2輸入高(有誤應為低)電壓時輸出置位,當引腳4接地時輸出復位。
無穩態模式[編輯]
555無穩態電路
無穩態工作模式下555計時器可輸出連續的特定頻率的方波。
電阻R1接在VCC與放電引腳(引腳7)之間,另一個電阻(R2)接在引腳7與觸發引腳(引腳2)之間,引腳2與閾值引腳(引腳6)短接。
工作時電容通過R1與R2充電至2/3VCC,然後輸出電壓翻轉,電容通過R2放電至1/3VCC,之後電容重新充電,輸出電壓再次翻轉。
無穩態模式下555計時器輸出波形的頻率由R1、R2與C決定:
f
=
1
ln
(
2
)
⋅
C
⋅
(
R
1
+
2
R
2
)
{\displaystylef={\frac{1}{\ln(2)\cdotC\cdot(R_{1}+2R_{2})}}}
[7]
輸出高電平時間由下式給出:
h
i
g
h
=
ln
(
2
)
⋅
(
R
1
+
R
2
)
⋅
C
{\displaystyle\mathrm{high}=\ln(2)\cdot(R_{1}+R_{2})\cdotC}
輸出低電平時間由下式給出:
l
o
w
=
ln
(
2
)
⋅
R
2
⋅
C
{\displaystyle\mathrm{low}=\ln(2)\cdotR_{2}\cdotC}
R1的額定功率要大於
V
c
c
2
R
1
{\displaystyle{\frac{V_{cc}^{2}}{R_{1}}}}
.
對於雙極型555而言,若使用很小的R1會造成OC門在放電時達到飽和,使輸出波形的低電平時間遠大於上面計算的結果。
為獲得占空比小於50%的矩形波,可以通過給R2並聯一個二極體實現。
這一二極體在充電時導通,短路R2,使得電源僅通過R1為電容充電;而在放電時截止以達到減小充電時間降低占空比的效果。
參數[編輯]
以下為NE555的電氣參數,其他不同規格的555計時器可能會有不同的參數,請查閱數據手冊。
供電電壓(VCC)
4.5-16V
額定工作電流(VCC=+5V)
3-6mA
額定工作電流(VCC=+15V)
10-15mA
最大輸出電流
200mA
最大功耗
600mW
最低工作功耗
30mW(5V),225mW(15V)
溫度範圍
0-70°C
衍生晶片[編輯]
555計時器有許多不同公司生產的衍生型號,其中有引腳功能不同的型號,也有採用CMOS的設計。
有的晶片中包括數個集成的555計時器。
555晶片家族的其他一些型號如下:
生產廠商
型號
備註
AvagoTechnologies
Av-555M
CustomSiliconSolutions[8]
CSS555/CSS555C
CMOS晶片,最低工作電壓1.2V,IDD<5µA
CEMI
ULY7855
ECGPhilips
ECG955M
Exar
XR-555
仙童
NE555/KA555
Harris
HA555
IKSemicon
ILC555
CMOS晶片,最低工作電壓2V
英特矽爾
SE555/NE555
英特矽爾
ICM7555
CMOS
LithicSystems
LC555
美信
ICM7555
CMOS晶片,最低工作電壓2V
摩托羅拉
MC1455/MC1555
美國國家半導體
LM1455/LM555/LM555C
美國國家半導體
LMC555
CMOS晶片,最低工作電壓1.5V
NTESylvania
NTE955M
雷聲
RM555/RC555
RCA
CA555/CA555C
意法半導體
NE555N/K3T647
德州儀器
SN52555/SN72555
德州儀器
TLC555
CMOS晶片,最低工作電壓2V
蘇聯
K1006ВИ1
Zetex
ZSCT1555
最低工作電壓0.9V
恩智浦半導體
ICM7555
CMOS
HFO/東德
B555
日立
HA17555
556雙計時器[編輯]
在一塊晶片中集成兩個555計時器的型號為556,這種晶片包括14個引腳。
558四計時器[編輯]
在一塊晶片中集成四個555計時器的型號為558。
這種晶片包括16個引腳,其中四個555計時器共用供電、接地和復位的引腳。
放電引腳與閾值引腳被合為同一個引腳並被稱為「定時」。
同時觸發引腳改為下降沿觸發。
參見[編輯]
運算放大器
振盪器
RC電路
參考資料[編輯]
^1.01.1Ward,Jack(2004).The555TimerIC –AnInterviewwithHansCamenzind.TheSemiconductorMuseum.Retrieved2010-04-05.[2011-04-26].(原始內容存檔於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].(原始內容(PDF)存檔於2011-09-11).
^vanRoonChapter:"Astableoperation".
^存档副本.[2011-04-26].(原始內容存檔於2011-07-08).
拓展閱讀[編輯]
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.
外部連結[編輯]
維基共享資源中相關的多媒體資源:555計時器
SingleBipolarTimer,TexasInstruments,30pages,2010(頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)
SingleCMOSTimer,NationalSemiconductor,12pages,2010
SingleCMOSTimer,DiodesInc,11pages,2006(頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)
Single/DualCMOSTimer,Intersil,12pages,2006
DualBipolarTimer,TexasInstruments,16pages,2006(頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)
QuadBipolarTimer,NXP/Philips,9pages,2003
NE555datasheetcollection
555TimerCircuits –theAstable,MonostableandBistable(頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)
555and556TimerCircuits(頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)
Javasimulationof555oscillatorcircuit(頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)
UsingNE555asaTemperatureDSP
NE555Frequencyanddutycyclecalculator(頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)forastablemultivibrators
Time-lapseintervalometerforSLRsusinga555
555TimerTutorial
CommonMistakesWhenUsinga555Timer(頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)
The2011555DesignContest.[2011-05-26].(原始內容存檔於2011-07-30).
規範控制
GND:4123406-6
取自「https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=555計時器&oldid=72102106」
分類:集成電路電子元件模擬電路1971年面世的產品隱藏分類:使用ISBN魔術連結的頁面含有德語的條目包含GND標識符的維基百科條目
導覽選單
個人工具
沒有登入討論貢獻建立帳號登入
命名空間
條目討論
臺灣正體
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
閱讀編輯檢視歷史
更多
搜尋
導航
首頁分類索引特色內容新聞動態近期變更隨機條目資助維基百科
說明
說明維基社群方針與指引互助客棧知識問答字詞轉換IRC即時聊天聯絡我們關於維基百科
工具
連結至此的頁面相關變更上傳檔案特殊頁面靜態連結頁面資訊引用此頁面維基數據項目
列印/匯出
下載為PDF可列印版
其他專案
維基共享資源
其他語言
العربيةБългарскиবাংলাCatalàČeštinaDanskDeutschEnglishEspañolEestiEuskaraفارسیFrançaisहिन्दीMagyarBahasaIndonesiaItaliano日本語LietuviųBahasaMelayuNederlandsNorskbokmålPolskiPortuguêsRomânăРусскийSimpleEnglishSlovenčinaSvenskaไทยУкраїнська
編輯連結
延伸文章資訊
- 1ne555:NE555 (Timer IC)為8腳時基積體電路,大約在1
NE555是屬於555系列的計時IC的其中的一種型號,555系列IC的接腳功能及運用都是相容的,只是型號不同的因其價格不同其穩定度、省電、可產生的振盪頻率也不大相同;而555是 ...
- 2555計時器- 維基百科,自由的百科全書
NE555的工作溫度範圍為0-70°C,軍用級的SE555的工作溫度範圍為−55到+125 °C。555的封裝分為高可靠性的金屬封裝(用T表示)和低成本的環氧樹脂封裝(用V表示), ...
- 3ne555 - 人氣推薦- 2022年7月| 露天拍賣
T電子YS-32 NE555脈波頻率占空比可調模塊方波矩形波信號發生器脈波訊號產生模組 ... NE555DR NE555 SOP-8 程式設計振盪計時器IC 時間電路晶片(10個) 186-0...
- 4xx555 Precision Timers datasheet (Rev. I) - Texas Instruments
NA555, NE555, SA555, SE555. SLFS022I –SEPTEMBER 1973–REVISED SEPTEMBER 2014 xx555 Precision Timer...
- 5NE555 IC 原理分析及基本應用作者
在學校看到許多電子元件及學習到一些電子應用電路時,我們發現許多的應. 用電路幾乎都需要時脈信號來觸發,而學校常用的時脈觸發元件即是NE555 IC。