555定时器的典型应用电路

试验十 555定时器的原理及三种应用实验内容1.连接施密特触发器电路，分别输入正弦波、锯齿波信号，观察并记录输入输出波形。

电路如下图：输入正弦波时的波形：输入三角波时的波形：2.设计一个驱动发光二级管的定时器电路，要求每接收到负脉冲时，发光管持续点亮二秒后熄灭。

由电路要求知要用单稳态触发器电路，脉冲宽度为Tw=1.1RC，选取R=2KΩ，C=1.1μF，电路如下所示：波形图如下：3.连接多放谐振荡电路电路，取R1=1KΩ，R2=10KΩ，C1=0.1μF，C2=0.2μF观察、记录VCr、Vo的同步波形，测出Vo的周期并与估算值进行比较。

改变参数R1=15KΩ，R2=5KΩ，C1=0.033μF，C2=0.1μF用示波器观察并测量输出波形的频率。

与理论值比较，算出频率的相对误差值。

电路如图所示：R1=1KΩ，R2=10KΩ，C1=0.1μF，C2=0.2μF时的波形图：实验模拟结果：Vo周期To=1.5ms，VCr周期Tc=1.5ms,F=1/T=0.67KHz 理论计算值为：T=0.7*（R1+2R2）*C1=1.47ms,频率f=1/T=0.68KHz频率的相对误差为：ІF-fІ/f=1.47%R1=15KΩ，R2=5KΩ，C1=0.033μF，C2=0.1μF时的波形图：实验模拟结果：Vo周期To=0.6ms期Tc=0.6ms,频率F=1/T=1.67KHz理论计算值为：T=0.7*（R1+2R2）*C1=0.5775频率f=1/T=1.73KHz频率的相对误差为：ІF-fІ/f=3.47%4.用NE556时基电路功能实现救护车警铃电路，用555的两个时基电路构成低频对高频调制的救护车警铃电路。

555定时器芯片手册【原创版】目录1.555 定时器芯片概述2.555 定时器的基本原理3.555 定时器的引脚功能及应用4.555 定时器的典型应用电路5.555 定时器的使用注意事项正文【555 定时器芯片概述】555 定时器芯片是一种常用的模拟集成电路，广泛应用于各种定时、延时和触发电路中。

它的主要特点是功能简单、价格低廉、工作稳定可靠，因此深受电子工程师的喜爱。

555 定时器芯片由美国 Signetics 公司发明，现已成为全球通用的标准定时器电路。

【555 定时器的基本原理】555 定时器的基本原理是利用三个电阻器、两个 NAND 门和两个触发器构成一个简单的正反馈电路。

当输入端施加正电压时，触发器被激活，输出端产生一个矩形脉冲信号。

通过调整电阻值可以改变脉冲的宽度和延时时间。

【555 定时器的引脚功能及应用】555 定时器芯片共有 8 个引脚，分别为：1.引脚 1（GND）：地引脚2.引脚 2（VCC）：电源正极3.引脚 3（RESET）：复位引脚，低电平有效4.引脚 4（TRIGGER）：触发器引脚，施加正电压触发器动作5.引脚 5（CONTROL VOLTAGE）：控制电压引脚，决定输出电压的高低6.引脚 6（A）：输出信号 A，矩形脉冲信号7.引脚 7（B）：输出信号 B，矩形脉冲信号的反相信号8.引脚 8（D）：放电引脚，使触发器放电555 定时器芯片可以应用于各种定时、延时和触发电路，如简单的定时器、多功能计时器、电子开关、自动控制等。

【555 定时器的典型应用电路】555 定时器的典型应用电路有：1.简单的延时电路2.触摸式延时开关3.多功能定时器4.电子计数器5.定时闹钟等【555 定时器的使用注意事项】在使用 555 定时器芯片时，需要注意以下几点：1.电源电压范围应为 2V 至 16V，否则可能导致工作不稳定或损坏芯片。

2.负电源引脚（GND）应接在电路的地线上，以保证电路的稳定性。

555各种应用电路555触摸定时开关集成电路IC1是一片555定时电路，在这里接成单稳态电路。

平时由于触摸片P端无感应电压，电容C1通过555第7脚放电完毕，第3脚输出为低电平，继电器KS释放，电灯不亮。

当需要开灯时，用手触碰一下金属片P，人体感应的杂波信号电压由C2加至555的触发端，使555的输出由低变成高电平，继电器KS吸合，电灯点亮。

同时，555第7脚内部截止，电源便通过R1给C1充电，这就是定时的开始。

当电容C1上电压上升至电源电压的2/3时，555第7脚道通使C1放电，使第3脚输出由高电平变回到低电平，继电器释放，电灯熄灭，定时结束。

定时长短由R1、C1决定：T1=1.1R1*C1。

按图中所标数值，定时时间约为4分钟。

D1可选用1N4148或1N4001。

相片曝光定时器附图电路是用555单稳电路制成的相片曝光定时器。

用人工启动式单稳电路。

工作原理：电源接通后，定时器进入稳态。

此时定时电容CT的电压为：VCT=VCC=6V。

对555这个等效触发器来讲，两个输入都是高电平，即VS=0。

继电器KA不吸合，常开点是打开的，曝光照明灯HL不亮。

按一下按钮开关SB之后，定时电容CT立即放到电压为零。

于是此时555电路等效触发的输入成为：R=0、S=0，它的输出就成高电平：V0=1。

继电器KA 吸动，常开接点闭合，曝光照明灯点亮。

按钮开关按一下后立即放开，于是电源电压就通过RT向电容CT充电，暂稳态开始。

当电容CT上的电压升到2/3VCC既4伏时，定时时间已到，555等效电路触发器的输入为：R=1、S=1，于是输出又翻转成低电平：V0=0。

继电器KA释放，曝光灯HL熄灭。

暂稳态结束，有恢复到稳态。

曝光时间计算公式为：T=1.1RT*CT。

本电路提供参数的延时时间约为1秒~2分钟，可由电位器RP调整和设置。

电路中的继电器必需选用吸合电流不应大于30mA的产品，并应根据负载（HL）的容量大小选择继电器触点容量。

555定时器的典型应用电路Typical Application circuit of 555 timer李文飞0 引言555定时器是一种将模拟功能与数字(逻辑)功能紧密结合在一起的中小规模单片集成电路。

它功能多样，应用广泛，只要外部配上几个阻容元器件即可构成单稳态触发器、施密特触发器、多谐振荡器等电路，是脉冲波形产生与变换的重要元器件，广泛应用于信号的产生与变换、控制与检测、家用电器以及电子玩具等领域。

本文以OrCAD／PSpice 10．5为工具，对555定时器构成的单稳态触发器、施密特触发器、多谐振荡器三种典型电路进行仿真分析，得出了一些结论。

1 555定时器组成框图及工作机理555定时器的图形符号及管脚图如图1所示各管脚功能：管脚1：公共端管脚2：触发端管脚3：输出端管脚4：复位端管脚5：控制电压输入端管脚6：阈值端管脚7：内部三极管的放电端管脚8：电源端555定时器的内部电路方框图如图2所示，该集成电路由四部分组成：电阻分压器、电压比较器、基本RS触发器、输出缓冲器和放电三极管。

比较器的参考电压由三只5 kΩ的电阻器构成分压，它们分别使高电平比较器A1同相比较端和低电平比较器A2的反相输入端的参考电平为2Vcc／3和Vcc／3。

A1和A2的输出端控制RS触发器状态和放电管开关状态。

当输入信号输入并超过2Vcc／3时，触发器复位，555的输出端3脚输出低电平，同时放电，开关管导通；当输入信号自2脚输入并低于Vcc／3时，触发器置位，555的3脚输出高电平，同时充电，开关管截止。

MR是复位端，当其为0时，555输出低电平。

平时该端开路或接Vcc。

CO是控制电压端(5脚)，平时输出2Vcc／3作为比较器A1的参考电平，当5脚外接一个输入电压，即改变了比较器的参考电平，从而实现对输出的另一种控制，在不接外加电压时，通常接一个0．01μF的电容器到地，起滤波作用，以消除外来的干扰，以确保参考电平的稳定。

10.12 555定时器应用举例10.12.1 单稳态触发器1.不可重复触发单稳态触发器由555构成的单稳态触发器及工作波形如图10.12.1所示。

平时vI≥1/3V CC,电源接通瞬间，电路有一个稳定的过程，即电源通过电阻R向电容C充电，当v C上升到2/3V CC时，基本RS触发器复位，vO 为低电平，放电管T导通，电容放电，电路进入稳定状态,如图t1前所示。

若触发器输入端施加触发信号(v1<1/3V CC)，触发器发生翻转，电路进入暂稳态，v O输出高电平，且管T截止，此后电容C充电至vC=2/3V CC时，电路又发生翻转，v O为低电平，T导通，电容C放电，电路恢复至稳态。

图10.12.1 由555定时器构成的单稳态触发器555定时器构成的单稳态触发器如果忽略T的饱和压降，则vC从零电平上升到2/3V CC的时间，即为输出电压v O的脉宽t W。

这种电路产生的脉冲宽度可从几个微秒到数分钟，精度可达0.1%。

通常R的取值在几百欧姆至几兆欧姆之间，电容取值为几百皮法到几百微法。

由图10.12.1可知，如果在电路的暂稳态持续时间内，加入新的触发脉冲，如图10.12.1（b）中的虚线所示，则该脉冲不起作用，电路为不可重复触发单稳。

2.可重复触发单稳态触发器由555定时器构成的可重复触发单稳电路如图10.12.2所示。

图10.12.2 由555定时器构成的可重复触发单稳态电路当v1输入负向脉冲后，电路进入暂稳态，555定时器内的管T断开，同时外接的管T导通，电容C放电。

输入脉冲撤除后，外接的管T也断开,电容C 充电，在v C未充到2/3V CC 之前，电路处于暂稳态。

如果在此期间，又加入新的触发脉冲，外接的管T又导通，电容C 再次放电，输出仍然维持在暂稳态。

只有在触发器脉冲撤除后且在输出脉宽t W时间间隔内没有新的触发脉冲，电路才返回稳定状态。

这种电路可作为失落脉冲检出电路，对机器的转速或人体的心律进行监视，当机器转速降到一定限度或人体的心律不齐时就发出警报信号。

555时基电路的四种常用电路555时基电路的四种常用电路555时基电路是一种双极型的时基集成电路，工作电源为4．5v～18v，输出电平可与TTL、CMOS 和HLT逻辑电路兼容，输出电流为200mA，工作可靠，使用简便而且成本低，可直接推动扬声器、电感等低阻抗负载，还可以在仪器仪表、自动化装置及各种电器中作定时及时间延迟等控制，可构成单稳态触发器、无稳态多谐振荡器、脉冲发生器、防盗报警器、电压监视器等电路，应用及其广泛1 555时基电路的内部结构国产双极型定时器CB555的电路结构如图l所示。

它由分压器、电压比较器C1和C2、SR锁存器、缓冲输出器和集电极开路的放电三极管TD组成。

1．1 电压比较器电压比较器C1和C2是两个相同的线性电路，每个电压比较器有两个信号输入端和一个信号输出端。

C1的同向输入端接基准比较电压VR1，反向输入端(也称阈值端TH)外接输入触发信号电压，C2的反向输入端接基准比较电压VR2，同向输入端(也称触发端TR')外接输入触发信号电压。

1．2 分压器分压器由三个等值电阻串联构成，将电源电压Vcc分压后分别为两个电压比较器提供基准比较电压。

在控制电压输入端Vco悬空时，C1、C2的基准比较电压分别为通常应将Vco端接一个高频干扰旁路电容。

如果Vco外接固定电压，则1．3 SR锁存器SR锁存器是由两个TTL与非门构成，它的逻辑状态由两个电压比较器的输出电位控制，并有一个外引出的直接复位控制端R'D。

只要在R'D端加上低电平，输出端vo便立即被置成低电平，不受其它输入端状态的影响。

正常工作时必须使R'D处于高电平。

SR锁存器有置0(复位)、置1(置位)和保持三种逻辑功能。

电压比较器C1的输出信号作为SR锁存器的复位控制信号，电压比较器C2的输出信号作为SR锁存器的置位控制信号。

1．4 集电极开路的放电三极管放电三极管实际上是一个共发射极接法的双极型晶体管开关电路，其工作状态由SR锁存器的Q'端控制，集电极引出片外，外接RC充放电电路。

555时基电路的四种常用电路555时基电路是一种双极型的时基集成电路，工作电源为4．5v～18v，输出电平可与TTL、CMOS 和HLT逻辑电路兼容，输出电流为200mA，工作可靠，使用简便而且成本低，可直接推动扬声器、电感等低阻抗负载，还可以在仪器仪表、自动化装置及各种电器中作定时及时间延迟等控制，可构成单稳态触发器、无稳态多谐振荡器、脉冲发生器、防盗报警器、电压监视器等电路，应用及其广泛1 555时基电路的部结构国产双极型定时器CB555的电路结构如图l所示。

它由分压器、电压比较器C1和C2、SR锁存器、缓冲输出器和集电极开路的放电三极管TD组成。

1．1 电压比较器电压比较器C1和C2是两个相同的线性电路，每个电压比较器有两个信号输入端和一个信号输出端。

C1的同向输入端接基准比较电压VR1，反向输入端(也称阈值端TH)外接输入触发信号电压，C2的反向输入端接基准比较电压VR2，同向输入端(也称触发端TR')外接输入触发信号电压。

1．2 分压器分压器由三个等值电阻串联构成，将电源电压Vcc分压后分别为两个电压比较器提供基准比较电压。

在控制电压输入端Vco悬空时，C1、C2的基准比较电压分别为通常应将Vco端接一个高频干扰旁路电容。

如果Vco外接固定电压，则1．3 SR锁存器SR锁存器是由两个TTL与非门构成，它的逻辑状态由两个电压比较器的输出电位控制，并有一个外引出的直接复位控制端R'D。

只要在R'D端加上低电平，输出端vo便立即被置成低电平，不受其它输入端状态的影响。

正常工作时必须使R'D处于高电平。

SR锁存器有置0(复位)、置1(置位)和保持三种逻辑功能。

电压比较器C1的输出信号作为SR锁存器的复位控制信号，电压比较器C2的输出信号作为SR锁存器的置位控制信号。

1．4 集电极开路的放电三极管放电三极管实际上是一个共发射极接法的双极型晶体管开关电路，其工作状态由SR锁存器的Q'端控制，集电极引出片外，外接RC充放电电路。

1．触摸延时“小灯”图5-43是它的电路，它将触摸开关发光二极管的实验中加入延时电路，调整可调电阻阻值和电容量达到延时效果。

要想增加延时的时间，就调换大容量的电容，如400μF、1000μF等。

如果作为夜间床头定时灯、楼道定时灯等，可拆去发光二极管和电阻，换一个6伏的小灯即可。

图5-432．触摸延时音乐门铃图5-44是它的电路图，与图5-45比较，将触摸延时“小灯”电路中拆去发光二极管，改为连接音乐片电路即可。

它可以当作门铃使用，也可安置在人手触摸处作为瞬间报警器。

图5-443．手控行车红绿灯指示器模型图5-45是它的电路图，先做一个红绿灯灯架，将红绿发光二极管固定在灯架上，按图连接后，只要向下按动按键，则红灯变为绿灯，手一离开便又成为红灯。

图5-454．可自动控制的行车红绿灯指示器模型图5-46是它的电路图，只将上图的手控改为磁控，再加上延时电路，就可以将上述模型改为路灯自动控制。

先制作一个街道模型和指示灯架，将干簧管设在指示灯前方的道路模型的下方。

在一辆模型汽车的底部粘一块磁铁。

当汽车行过干簧管上方时，电路导通，红灯变为绿灯，汽车继续向前行驶，由于延时电路作用，使绿灯亮一段时间，保证汽车驶过路口。

需要注意的是根据汽车模型的速度，调整干簧管的位置和电路延时的时间。

图5-465．灯塔模型先用硬纸做一个灯塔模型。

图5-47是它的电路图，它只取闪光电路的一部分——一个绿发光二极管作为塔灯。

最后调整好闪烁时间。

图5-476．夜间打灯光靶图5-48是它的电路图，它与闪光电路相比，集成电路的脚①是单独与负极却是经过干簧管与负极连接。

先按图14做一个一碰便可以翻连接，而电容与R5倒的靶牌。

在靶子的底部固定一块磁铁，将电路中的干簧管固定在与磁铁相对应的支架底板上。

绿色发光二极管放置在靶心位置上，红色发光二极管诱因在支架的底部。

游艺时，将靶牌放在暗处，干簧管在磁场作用下导通，两个发光二极管相互闪光，绿色发光二极管指示靶心。

555经典应用电路555电路概括是美国Signetics公司1972年研制的用于取代机械式定时器的中规模集成电路，因输入端设计有三个5kΩ的电阻而得名。

此电路后来竟风靡世界。

目前，流行的产品主要有4个：BJT两个：555，556（含有两个555）；CMOS两个：7555，7556（含有两个7555）。

555定时器可以说是模拟电路与数字电路结合的典范。

两个比较器C1和C2各有一个输入端连接到三个电阻R组成的分压器上，比较器的输出接到RS触发器上。

此外还有输出级和放电管。

输出级的驱动电流可达200mA。

比较器C1和C2的参考电压分别为UA和UB，根据C1和C2的另一个输入端——触发输入和阈值输入，可判断出RS触发器的输出状态。

当复位端为低电平时，RS触发器被强制复位。

若无需复位操作，复位端应接高电平。

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4.5V~16V 工作，7555 可在3~18V 工作，输出驱动电流约为200mA，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。

555 定时器的内部电路框图和外引脚排列图分别如图2.9.1 和图2.9.2 所示。

它内部包括两个电压比较器，三个等值串联电阻，一个RS 触发器，一个放电管T 及功率输出级。

它提供两个基准电压VCC /3 和2VCC /3 555 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A1 的反相输入端的电压为2VCC /3，A2 的同相输入端的电压为VCC /3。

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定时器得典型应用电路单稳态触发器555定时器构成单稳态触发器如图2221所示,该电路得触发信号在2脚输入,R与C就是外接定时电路。

单稳态电路得工作波形如图2222所示。

在未加入触发信号时,因u i=H,所以u o=L。

当加入触发信号时,u i=L,所以u o=H,7脚内部得放电管关断,电源经电阻R向电容C充电,u C按指数规律上升。

当u C上升到2V CC/3时,相当输入就是高电平,555定时器得输出u o=L。

同时7脚内部得放电管饱与导通就是时,电阻很小,电容C经放电管迅速放电。

从加入触发信号开始,到电容上得电压充到2V CC/3为止,单稳态触发器完成了一个工作周期。

输出脉冲高电平得宽度称为暂稳态时间,用t W表示。

图2221 单稳态触发器电路图图2222 单稳态触发器得波形图暂稳态时间得求取:暂稳态时间得求取可以通过过渡过程公式,根据图2222可以用电容器C上得电压曲线确定三要素,初始值为u c(0)=0V,无穷大值u c(∞)=V CC,τ=RC,设暂稳态得时间为t w,当t= t w时,u c(t w)=2V CC/3时。

代入过渡过程公式[1p205]几点需要注意得问题:这里有三点需要注意,一就是触发输入信号得逻辑电平,在无触发时就是高电平,必须大于2V CC/3,低电平必须小于V CC/3,否则触发无效。

二就是触发信号得低电平宽度要窄,其低电平得宽度应小于单稳暂稳得时间。

否则当暂稳时间结束时,触发信号依然存在,输出与输入反相。

此时单稳态触发器成为一个反相器。

R得取值不能太小,若R太小,当放电管导通时,灌入放电管得电流太大,会损坏放电管。

图2223就是555定时器单稳态触发器得示波器波形图,从图中可以瞧出触发脉冲得低电平与高电平得位置,波形图右侧得一个小箭头为0电位。

图2223 555定时器单稳态触发器得示波器波形图[动画45]多谐振荡器555定时器构成多谐振荡器得电路如图2224所示,其工作波形如图2225所示。