555定时电路内部结构分析及应用
1 绪言
555定时器是电子工程领域中广泛使用的一种中规模集成电路，它将模拟与逻辑功能巧妙地组合在一起，具有结构简单、使用电压范围宽、工作速度快、定时精度高、驱动能力强等优点。555定时器配以外部元件，可以构成多种实际应用电路。广泛应用于产生多种波形的脉冲振荡器、检测电路、自动控制电路、家用电器以及通信产品等电子设备中。
2 555定时器功能及结构分析
2.1 555定时器的分类及管脚作用
555定时器又称时基电路。555定时器按照内部元件分有双极型（又称TTL型）和单极型两种。双极型内部采用的是晶体管；单极型内部采用的则是场效应管，常见的555时基集成电路为塑料双列直插式封装（见图2-1），正面印有555字样，左下角为脚①，管脚号按逆时针方向排列。
2-1 555时基集成电路各管脚排布
555时基集成电路各管脚的作用：脚①是公共地端为负极；脚②为低触发端TR，低于1／3电源电压以下时即导通；脚③是输出端V，电流可达2000mA;脚④是强制复位端MR，不用可与电源正极相连或悬空;脚⑤是用来调节比较器的基准电压，简称控制端VC，不用时可悬空，或通过0.01μF电容器接地;脚⑥为高触发端TH，也称阈值端，高于2/3电源电压发上时即截止;脚⑦是放电端DIS;脚⑧是电源正极VC。
2.2 555定时器的电路组成
图2-2为555芯片的内部等效电路
U21k
U31k U41k
CCOMPARATOR_VIRTUALDCOMPARATOR_VIRTUALU9A74LS00DBU8A74LS10DAVT1BJT_NPN_VIRTUALR610048562713AQQSR96543110112121378
2-2 555定时器电路组成
5G555定时器内部电路如图所示， 一般由分压器、比较器、触发器和开关。及输出等四部分组成，这里我们主要介绍RS触发器和电压比较器。
2.2.1基本RS触发器原理
555延时电路
概述
555延时电路是一种常用的定时和延时控制电路，它由一颗双稳态多谐振荡器芯片555和外部电路组成。本文将介绍555延时电路的原理、工作方式和应用场景。
原理
555延时电路的核心是一颗555芯片，它由电压比较器、触发器、RS触发锁存器和双稳态多谐振荡器组成。555芯片具有两个电平稳定状态：低电平稳定和高电平稳定。通过控制外接电路的电阻、电容和电压来改变输出信号的状态和延时时间。
工作方式
555延时电路有两种工作方式：单稳态和多谐振荡。
单稳态
单稳态工作方式下，输出信号在输入触发脉冲后，经过一段时间延迟后返回初始稳定状态。当输入触发脉冲到来时，触发器的输出翻转，输出信号从高电平稳定状态转变为低电平稳定状态，经过设定的延时时间后再次翻转返回高电平稳定状态。
多谐振荡
多谐振荡工作方式下，输出信号在输入触发脉冲作用下，从一个稳定状态切换到另一个稳定状态，并在两个稳定状态之间以一定的频率来回切换。通过调整外接电路的电阻和电容以及控制电压，可以改变输出信号的频率和占空比。
应用场景
555延时电路由于其简单的原理和灵活的工作方式，被广泛应用于各种电子设备和电路中。
定时器
555延时电路可以被用作定时器，常用于定时开关、定时报警和定时浇花等场景。通过调整延时时间，可以轻松实现不同时间间隔的定时功能。 脉冲发生器
555延时电路可以被用作脉冲发生器，常用于产生特定频率和时序的脉冲信号。它在通信设备、测量仪器和数字电路中得到广泛应用。
翻转器
555延时电路还可以被用作翻转器，将输入信号的电平状态从高变低或从低变高。它常用于计数器、频率分频器和触发器等电路中。
涓流充电
555延时电路可以被用作涓流充电器，将电流控制在一定的范围内以充电。它在电池充电、电容充电和LED调光等应用中起到关键作用。
总结
555延时电路是一种常用的定时和延时控制电路，具有双稳态多谐振荡器的特点。它的工作方式包括单稳态和多谐振荡，可以广泛应用于定时器、脉冲发生器、翻转器和涓流充电等领域。通过调整外接电路的参数，可以实现不同延时时间、频率和占空比的输出信号。
555时基集成电路原理及应用
1 555时基电路的特点
555集成电路开始是作定时器应用的，所以叫做555定时器或555时基电路。但后来经过开发，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、电源变换、频率变换、脉冲调制等。由于它工作可靠、使用方便、价格低廉，目前被广泛用于各种电子产品中，555集成电路内部有几十个元器件，有分压器、比较器、基本R-S触发器、放电管以及缓冲器等，电路比较复杂，是模拟电路和数字电路的混合体，如图1所示。
图1 555集成电路内部结构图
555集成电路是8脚封装，双列直插型，如图2(A)所示，按输入输出的排列可看成如图2(B)所示。其中6脚称阈值端(TH)，是上比较器的输入；2脚称触发端(TR)，是下比较器的输入；3脚是输出端(Vo)，它有O和1两种状态，由输入端所加的电平决定；7脚是放电端(DIS)，它是内部放电管的输出，有悬空和接地两种状态，也是由输入端的状态决定；4脚是复位端(MR)，加上低电平时可使输出为低电平；5脚是控制电压端(Vc),可用它改变上下触发电平值；8脚是电源端，1脚是地端。
图2 555集成电路封装图 我们也可以把555电路等效成一个带放电开关的R-S触发器，如图3(A)所示，这个特殊的触发器有两个输入端：阈值端(TH)可看成是置零端R，要求高电平，触发端(TR)可看成是置位端S，要求低电平，有一个输出端Vo，Vo可等效成触发器的Q端，放电端(DIS)可看成是由内部放电开关控制的一个接点，由触发器的Q端控制：Q=1时DIS端接地，Q=0时DIS端悬空。另外还有复位端MR，控制电压端Vc，电源端VDD和
地端GND。这个特殊的触发器有两个特点：
(1)两个输入端的触发电平要求一高一低，置零端R即阈值端(TH)要求高电平，而置位端s即触发端(TR)则要求低电乎;
555定时器的基本应用及使用方法
我们知道，555电路在应用和工作方式上一般可归纳为3类。每类工作方式又有很多个不同的电路。在实际应用中，除了单一品种的电路外，还可组合出很多不同电路，如：多个单稳、多个双稳、单稳和无稳，双稳和无稳的组合等。这样一来，电路变的更加复杂。为了便于我们分析和识别电路，更好的理解555电路，这里我们这里按555电路的结构特点进行分类和归纳，把555电路分为3大类、8种、共18个单元电路。每个电路除画出它的标准图型，指出他们的结构特点或识别方法外，还给出了计算公式和他们的用途。方便大家识别、分析555电路。下面将分别介绍这3类电路。
单稳类电路
单稳工作方式，它可分为3种。见图示。
第1种（图1）是人工启动单稳，又因为定时电阻定时电容位置不同而分为2个不同的单元，并分别以1.1.1 和1.1.2为代号。他们的输入端的形式，也就是电路的结构特点是：“RT-6.2-CT”和“CT-6.2-RT”。
第2种（图2）是脉冲启动型单稳，也可以分为2个不同的单元。他们的输入特点都是“RT-7.6-CT”，都是从2端输入。1.2.1电路的2端不带任何元件，具有最简单的形式；1.2.2电路则带有一个RC微分电路。
第3种（图3）是压控振荡器。单稳型压控振荡器电路有很多，都比较复杂。为简单起见，我们只把它分为2个不同单元。不带任何辅助器件的电路为1.3.1；使用晶体管、运放放大器等辅助器件的电路为1.3.2。图中列出了2个常用电路。
双稳类电路
这里我们将对555双稳电路工作方式进行总结、归纳。555双稳电路可分成2种。
第一种（见图1）是触发电路，有双端输入（2.1.1）和单端输入（2.1.2）2个单元。单端比较器（2.1.2）可以是6端固定，2段输入；也可是2端固定，6端输入。
第2种（见图2）是施密特触发电路，有最简单形式的（2.2.1）和输入端电阻调整偏置或在控制端（5）加控制电压VCT以改变阀值电压的（2.2.2）共2个单元电路。
