下载文档原格式
555定时器及其应用电路的设计定时器是一种常用的电子元器件，它能够按照一定的时间间隔来控制电路的开关状态。
在各种相关的应用中，定时器可以实现很多不同的功能，如闹钟、计时器、定时加热器等。
本文将介绍555定时器的基本原理及其应用电路的设计。
一、555定时器的基本原理555定时器是一种集成电路，由三个功能单元组成：比较器、RS触发器和输出级。
它的输入引脚包括控制电压引脚(Control Voltage, CV)、重置引脚(Reset, R)、触发引脚(Trigger, T)、电源引脚(VCC)和地引脚(GND)。
输出引脚包括输出引脚(Out)和电源引脚(Reset Out)。
1.RS触发器：当T引脚的电平从低电平变为高电平时，触发RS触发器的工作。
当R引脚的电压接近VCC时，RS触发器的输出为低电平；当R引脚的电压接近GND时，RS触发器的输出为高电平。
2. 比较器：555定时器包含两个比较器，分别由两个比较器的非反相输入引脚和控制电压引脚(Control Voltage, CV)连接。
当电压比控制电压引脚的电压高时，比较器的输出为低电平；当电压比控制电压引脚的电压低时，比较器的输出为高电平。
3.输出级：输出引脚输出RS触发器的输出，经过输出级进行放大，最终输出到外部电路。
1.单稳态触发器：单稳态触发器可以产生一个固定时间长度的脉冲信号。
当输入引脚接收到一个触发信号时，输出端将输出一个特定持续时间的高电平信号。
这种电路可以应用于检测器、计数器、自动化系统等。
2.方波发生器：方波发生器可以产生一个固定频率的方波信号。
通过调节电阻和电容的数值，可以实现不同的频率输出。
这种电路可以应用于时钟、计数器、调制解调器等。
3.PWM发生器：PWM发生器可以产生一个脉宽可调的方波信号。
调节电阻和电容的数值，可以实现不同的脉宽输出。
这种电路可以应用于调光、马达驱动器、温度控制等。
三、555定时器应用实例1.闪光灯电路：该电路使用555定时器和几个电阻和电容元件构成，可以实现一个闪光灯。
555定时器及其应用实验总结一、引言本文主要讨论555定时器及其应用实验。
555定时器是一种集成电路，常用于脉冲、计时和振荡等电子电路中。
本文将从原理、使用方法、实验步骤和应用实例等方面进行深入探讨。
二、555定时器原理1.555定时器的基本结构和引脚功能–555定时器包含8个引脚，分别是VCC、GND、TRIG、OUT、RESET、CTRL、THRES和DISCH。
–VCC和GND分别为电源引脚，提供正负电源。
–TRIG为触发引脚，接收触发脉冲信号。
–OUT为输出引脚，输出555定时器的工作状态。
–RESET为复位引脚，用于将555定时器重置到初始状态。
–CTRL为控制引脚，用于控制555定时器的工作模式。
–THRES为阈值引脚，用于设置计时时间。
–DISCH为放电引脚，用于开始放电阶段。
2.555定时器的工作原理–555定时器基于比较器和RS触发器的结构，通过电容充放电实现定时功能。
–当TRIG引脚接收到触发脉冲信号时，555定时器会开始一个计时周期。
–在计时过程中，电容会逐渐充电，直到充电到阈值引脚设定的电压水平。
–一旦充电到达阈值，输出引脚会翻转状态，并且电容会被放电。
–放电过程会持续到电容放电到低电压水平，此时输出引脚再次翻转状态。
–定时周期不断重复，实现定时功能。
三、555定时器的使用方法1.基本工作模式–555定时器有3种基本工作模式，分别是单稳态、连续振荡和脉冲振荡模式。
–单稳态工作模式下，输出引脚会在接收到触发脉冲信号后保持一个稳定的状态。
–连续振荡工作模式下，输出引脚会周期性地翻转状态，产生一串方波信号。
–脉冲振荡工作模式下，输出引脚会周期性地输出脉冲信号。
2.555定时器的参数设置–设置阈值电压水平可以改变定时周期，从而改变输出信号的频率。
–改变电容和电阻的数值可以进一步调节定时周期。
–通过改变电源电压可以调节输出信号的幅度。
3.555定时器的电路接法–不同工作模式的555定时器电路接法有所差异。
555定时器的工作原理及其应用概述:555定时器是一种高度通用的集成电路(IC)，广泛用于电子电路中产生精确的定时信号。
它是由电子公司Signetics(现在是NXP半导体的一部分)于1971年推出的，从此成为电子领域最受欢迎的集成电路之一。
由于其简单、低成本和易于使用，555定时器通常用作定时器、振荡器和脉冲发生器。
它能够产生精确的定时信号，这使得它适用于广泛的应用，包括定时电路、频率产生和波形整形。
身体:1. 555定时器工作原理:555定时器是基于一个不稳定的多谐振荡器的原理，这是一个电路，产生连续输出波形，没有任何外部触发。
该集成电路由两个比较器、一个触发器、一个放电晶体管以及决定时序特性的电阻和电容组成。
555定时器的定时功能是通过外部电容的充放电来实现的。
1.1充电阶段:在充电阶段，电压源连接到定时器的VCC引脚，外部电容(C)通过串联电阻(R)充电。
内部触发器设置为高状态，导致放电晶体管关断。
结果，电容器以指数方式充电，时间常数由R和C的值决定。
1.2放电阶段:一旦电容器上的电压达到某个阈值(约为电源电压的2/3)，内部触发器将复位到低状态。
这触发放电晶体管打开，将电容器连接到地。
然后电容器通过放电晶体管和外部电阻呈指数级放电。
2. 555定时器的应用:555定时器是一种令人难以置信的通用IC，可用于各种电子电路。
555定时器的一些常见应用是:2.1时序电路:555定时器的主要应用之一是在定时电路中，它可以用作单稳定或不稳定的多谐振荡器。
在单稳定模式下，555定时器响应外部触发器产生一个特定持续时间的单脉冲。
这在延时电路、脉宽调制和脱杂电路等应用中非常有用。
在稳定模式下，555定时器产生具有特定频率和占空比的连续方波。
这通常用于时钟生成、分频和音调生成等应用。
2.2 PWM产生:555定时器还可用于产生脉宽调制(PWM)信号，广泛用于电机速度控制、LED调光和音频放大器等应用。
通过将555定时器配置为稳定模式并改变定时元件(电阻和电容)，可以调整输出波形的占空比，从而控制传递给负载的平均功率。
简述有关 555 定时器的工作原理及其应用一、引言555定时器是一种常用的集成电路，其工作原理简单，应用广泛。
本文将详细介绍555定时器的工作原理及其应用。
二、555定时器的基本结构555定时器由比较器、RS触发器、放大器和输出级组成。
其中比较器有两个输入端，一个是正向输入端（+），一个是反向输入端（-）。
RS触发器由两个双稳态触发器组成，分别称为S触发器和R触发器。
放大器由三级放大电路组成，其中第一级为差动放大电路，第二级为共射极放大电路，第三级为共集电极放大电路。
输出级由一个双极晶体管组成。
三、555定时器的工作原理当Vcc施加到555芯片上时，内部的比较器会将Vcc与2/3Vcc进行比较。
如果正向输入端（+）的电压高于反向输入端（-）的电压，则输出高电平；反之，则输出低电平。
此时，S触发器被置位（Q=1），R触发器被复位（Q=0）。
当外部信号施加到TRIG脚上时，如果TRIG脚上的信号低于1/3Vcc，则比较器的正向输入端（+）电压低于反向输入端（-）电压，输出低电平。
此时，S触发器被复位（Q=0），R触发器被置位（Q=1）。
当TRIG脚上的信号高于1/3Vcc时，比较器输出高电平，S触发器被置位（Q=1），R触发器被复位（Q=0）。
当外部信号施加到RESET脚上时，如果RESET脚上的信号高于2/3Vcc，则S触发器被复位（Q=0），R触发器被置位（Q=1）。
当RESET脚上的信号低于2/3Vcc时，则S触发器被置位（Q=1），R触发器被复位（Q=0）。
555定时器的输出由放大级和输出级组成。
放大级将RS触发器的输出进行放大，然后通过输出级驱动负载。
四、555定时器的应用1. 方波振荡电路将TRIG和THRES接在一起，并将这个节点通过一个RC网络连接到控制电压引脚CV。
当CV引脚上的电压变化时，RC网络会使得TRIG 和THRES之间的电压出现周期性变化。
这样就可以实现方波振荡。
2. 单稳态触发器电路将TRIG接到一个脉冲信号源，将THRES接到CV引脚上，并通过一个RC网络连接到CV引脚。
555定时器工作原理以及应用1.开关网络：555定时器由一个比较器、RS触发器和放大器组成。
比较器根据输入电压与参考电压的大小关系来产生输出信号。
RS触发器用于存储比较器的状态，在每次时钟脉冲到达时更新状态。
放大器用于放大输出信号。
2.RS触发器：RS触发器由两个非反馈的比较器和一个混沌器构成，具有两个触发输入和一个输出。
其中一个输入称为R（复位），另一个输入称为S（设置），输出称为Q。
当R=0，S=1时，输出Q=1；当R=1，S=0时，输出Q=0；当R=1，S=1时，输出Q的状态由之前的状态决定。
3.模式选择：555定时器有多种工作模式可选择，包括单稳态（单谐振脉冲）、正脉冲生成、负脉冲生成和方波振荡等。
4.外部电路：555定时器通常需要外部电路来设置定时器的时间参数。
外部电路通常由电阻和电容组成，并连接到定时器的相关引脚上。
电阻和电容的数值决定了定时器的时间延迟。
1.方波振荡器：555定时器可以配置为方波振荡器，产生一个稳定的方波输出信号。
这种方波信号常用于时序控制、频率测量和数字信号处理等。
2.时脉发生器：555定时器可以将其配置为时钟发生器，生成用于时序控制的脉冲信号。
时脉发生器常用于数字电路、计数器和触发器等的同步和控制。
3.延时器：555定时器可以用作延时器，控制载波通信的传输延迟。
延时器广泛应用于雷达、无线电通信和自动控制系统等领域。
4.脉冲生成器：555定时器可以生成单谐振脉冲，用于测量和检测应用。
脉冲生成器常用于电子设备的调试和测试。
5.脉宽调制：555定时器可以配置为脉宽调制器，用于控制电路的输出脉冲宽度。
脉宽调制常用于功率电子设备、音频设备和通信设备等的控制和调节。
总之，555定时器通过将相关元器件和电路组合在一起，实现了方波振荡、时序控制、延时计时和脉冲生成等功能。
它在电子设备中的广泛应用，使得我们能够更好地实现电路的精确控制和稳定性。
555定时器的原理和应用1. 555定时器的简介555定时器是一种经典的集成电路，由美国第一电子公司推出。
它是一种多功能计时、延时和脉冲发生器。
555定时器有稳定的性能、简单的接线、广泛的工作电压范围和可调的输出脉冲宽度等特点，使其被广泛应用于各种电子电路中。
2. 555定时器的工作原理555定时器由比较器、RS触发器和输出级组成。
它具有两个触发输入引脚（TRIG引脚和THRES引脚）、一个控制电压引脚（CV引脚）、一个输出引脚（OUT引脚）、一个复位引脚（RESET引脚）和一个电源引脚（VCC引脚）。
当TRIG引脚的电压低于1/3 VCC时，RS触发器置位，输出引脚处于低电平状态。
当TRIG引脚的电压高于2/3 VCC时，RS触发器复位，输出引脚处于高电平状态。
当THRES引脚的电压高于2/3 VCC时，比较器输出低电平，RS触发器置位，输出引脚处于低电平状态。
当RS触发器置位时，控制电压引脚的电压等于1/3 VCC，输出引脚处于高电平状态。
当RS触发器复位时，控制电压引脚的电压等于2/3 VCC，输出引脚处于低电平状态。
通过改变控制电压和外部电阻、电容的数值，可以实现不同的定时、延时和频率调节功能。
3. 555定时器的应用3.1. 555定时器的单稳态多谐振器•555定时器可以作为单稳态触发电路，产生一定宽度的脉冲。
•利用这个特点，可以设计出单稳态多谐振器，用于产生多个不同频率的脉冲。
3.2. 555定时器的方波发生器•通过改变RC时间常数，可以调节555定时器输出的方波的频率。
•这使得555定时器成为一个简单的方波发生器，广泛应用于数字电路、音频电路等领域。
3.3. 555定时器的频率分割器•使用555定时器的电压控制运算放大器，可以实现频率分割器的功能。
•频率分割器用于在输入信号频率较高时，将输入信号的频率分成较低的频率。
3.4. 555定时器的脉冲宽度调节器•通过改变控制电压、电阻和电容的数值，可以改变555定时器输出脉冲的宽度。
555定时器的应用
555定时器是一种常见的集成电路，它有广泛的应用。
下
面是一些常见的555定时器的应用：
1. 时钟发生器：555定时器可以用来产生稳定的时钟信号，用于计时、频率测量等应用。
2. 脉冲调宽调制（PWM）：555定时器可以用来产生可调宽度的脉冲信号，常用于控制电机速度、调光等应用。
3. 频率分割器：555定时器可以用来将输入频率分频为更
低的频率，常用于计数、计时等应用。
4. 触发器：555定时器可以用作触发器，在特定的输入条
件下产生输出信号，常用于触发电路等应用。
5. 多谐振荡器：555定时器可以利用其内部的比较器和反馈电路实现多谐振荡器，常用于音频、无线电信号发生器等应用。
6. 脉冲生成器：555定时器可以生成各种不同形式的脉冲信号，比如单脉冲、多脉冲等，常用于时序控制、触发器等应用。
7. 延时器：555定时器可以设置延时时间，当延时时间达到时，产生相应的输出信号，常用于测量、控制等应用。
这些只是555定时器应用的一小部分，实际上它在电子领域中有着广泛的应用，可以满足各种不同的需求。
５５５定时器及其应用
作者：李定华
来源：《中小企业管理与科技·中旬版》2008年第12期
摘要：文章详细论述了555定时器的结构、工作原理及典型应用。
关键词：555定时器施密特触发器多谐振荡器单稳态触发器
0 引言
555定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。
一般用双极性工艺制作的称为555，用CMOS工艺制作的称为 7555，除单定时器外，还有对应的双定时器556/7556。
555定时器的电源电压范围宽，可在5~16V工作，最大负载电流可达200mA，7555可在3~18V工作，最大负载电流可达4mA，因而其输出可与TTL、CMOS或者模拟电路电平兼容。
555定时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。
它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。
1 555定时器的结构及工作原理
555定时器的内部电路框图和外引脚排列图分别如图1所示。
它内部包括两个电压比较器C1和C2，三个5K的等值串联电阻组成分压器，一个RS触发器，晶体管T28为集电极开路输出的泄放晶体管，门电路G作为输出缓冲。
555定时器的功能主要由两个比较器决定。
两个比较器的输出电压控制RS触发器和放电管的1工作状态。
在电源与地之间加上电压，当5脚悬空时，则电压比较器C1的反相输入端的电压为 2VCC/3，C2的同相输入端的电压为VCC/3。
若触发输入端TR（2脚）的电压小于VCC/3，则比较器C2的输出为1，可使RS触发器置 1，使输出端3脚为高电平1。
如果阈值输入端TH（6脚）的电压大于2VCC/3，同时TR（2脚）端的电压大于VCC/3，则C1的输出为1，C2的输出为0，可将RS触发器置0，使输出为0电平。
2 555定时器的应用
2.1 555定时器构成施密特触发器，用于TTL系统的接口，整形电路或脉冲鉴幅等。
将555定时器的阈值输入端（6脚）和触发输入端（2脚）连在一起，便构成了施密特触发器，如图2（a）所示，其中放电管T28的集电极经上拉电阻RC接至VCC2，此时输出电压的电平可通过电阻和调整，实现电平转换。
由图1可知，比较C1和C2阈值电压分别为VREF1=2 VCC/3和VREF2=VCC/3。
输入信号v1的波形如图2（b）所示，在t=0时刻，v1《VREF2，此时比较器C1输出低电平，输C2出高电平，RS=01，初始状态RS触发器置位，v01输出高电平，如图2（b）所示。
当输入信号v1增加到VREF2时，比较器C2输出变为低电平，RS=00，触发器维持原状态不变，v01继续输出高电平；输入信号v1增加到VREF1时，比较器C1输出变为高电平，RS=10，触发器翻转，v01输出低电平；输入v1继续增加，上述状态保持不变。
当v1从VCC开始下降时，只要v1》VREF2，v01输出保持低电平；当v1下降到VREF2时，触发器发生翻转，v01输出变为高电平；若输入v1继续减小，上述状态保持不变。
当输入为三角波形时，从施密特触发器的v01端口输出方波。
触发器的回差电压△Vth=VREF1—VREF2=VCC/3，若5脚外加直流控制电压，可以改变阈值电压VREF1和VREF2，因而可用来调节回差电压的大小。
2.2 555定时器构成多谐振荡器，组成信号产生电路接通电源后，VCC通过电阻R1、R2给电容C充电，充电时间常数为（R1+R2），电容上的电压vC按指数规律上升，当上升到VREF1=2VCC/3时，比较器C1输出高电平，C2输出低电平，RS=10，触发器被复位，放电管T28导通，此时v0输出低电平，电容C开始通过R2放电，放电时间常数约为R2C，vC下降，当下降到VREF2=VCC/3时，比较器C1输出低电平，C2输出高电平，RS=01，触发器被置位，放电管T28截止，v0输出高电平，电容C又开始充电，当vC上升到时
VREF1=2VCC/3，触发器又开始翻转。
如此周而复始，输出矩形脉冲。
2.3 555定时器构成单稳态触发器，用于定时延时整形及一些定时开关中。
由555定时器组成的单稳态触发器可用于定时延时整形及一些定时开关中。
电源刚接通时，VCC通过电阻R给电容C充电，当电容上的电压上升到VREF1时，555定时器内部的比较器C1输出高电平，由于此时无触发脉冲，比较器C2输出低电平，即RS=10，基本RS触发器被复位，v0输出低电平，同时放电管T28导通，将电容C上的电荷迅速放掉，使得比较器C1输出低电平，此时RS=00，基本RS触发器处于保持状态，输出不再发发生变化，电路进入稳定状态。
若在单稳态触发器输入端v1施加触发脉冲，当触发脉冲的下降沿到来时，由于2脚电位低于VREF2，比较器C2输出高电平，此时RS=01，基本RS触发器被置位，Q输出低电平，电路开始进入暂稳态，输出v0高电平，放电管T28截止。
VCC通过电阻R开始给电容C充电，电容上的电压vC按指数规律上升，当vC上升到VREF1时，比较器C1输出高电平，由于此时外部触发脉冲已经撤销，比较器C2输出低电平，即RS=10，基本RS触发器被复位，暂稳态过程结束，电路又自动返回到初始稳态，v0变为低电平，放电管T28导通。
这种电路产生的脉冲宽度可以从几个微秒到数分钟，精度可达1℅。
控制电压输入端（5脚）通过0.01μF电容接地，以防止脉冲干扰。
3 结束语
555应用电路采用这3种方式中的1种或多种组合起来可以组成各种实用的电子电路，如定时器、分频器、脉冲信号发生器、元件参数和电路检测电路、玩具游戏机电路、音响告警电路、电源交换电路、频率变换电路、自动控制电路等。
参考文献：
[1]刘宝玲.电子电路基础.高等教育出版社.。
