第一讲 555定时器及其应用
555定时器及其应用华农
专业班次组别题目实验四 555定时器及其应用——预习报告姓名（学号） BRIANBRIAN日期 19.4.20一、实验目的1.熟悉555型集成时基电路的电路结构、工作原理及其特点。
2.掌握555型集成时基电路的基本应用。
二、实验仪器与元器件1.555定时器电路芯片 X12.函数信号发生器3.示波器三、实验注意事项1.“LM555”和“LMC555”分别是双极型和CMOS型；双极型的电压是+5V～+15V，最大负载电流可达200mA，CMOS型的电源电压是+3V～+18V,最大负载电流在4mA以下。
四、实验项目及原理1.555集成时基电路称为集成定时器，是一种数字、模拟混合型的中规模集成电路，其应用十分广泛。
该电路使用灵活、方便，只需外接少量的阻容元件就可以构成单稳、多谐和施密特触发器，因而广泛用于信号的产生、变换、控制与检测。
它的内部电压标准使用了三个5K的电阻，故取名555电路。
其电路类型有双极型和CMOS型两大类，两者的工作原理和结构相似。
双极型的电压是+5V～+15V，最大负载电流可达200mA，CMOS型的电源电压是+3V～+18V,最大负载电流在4mA以下。
555电路的工作原理：555电路的内部电路方框图如下图所示。
它含有两个电压比较器，一个基本RS触发器，一个放电开关Td，比较器的参考电压由三只5KΩ的电阻器构成分压，它们分别使低电平比较器Vr1反相输入3VCC。
Vr1和Vr2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2/3VCC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1/3VCC时，触发器置位，555的3脚输出高电平，同时充电，开关管截止。
是异步置零端,当其为0时,555输出低电平。
平时该端开路或接VCC。
Vro是控制电压端(5脚)，平时输出2/3VCC作为比较器Vr1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0.01uf的电容器到滤波作用,以消除外来的干扰,以确保参考电平的稳定。
555定时器工作原理及应用引脚图
555定时器工作原理及应用引脚图什么是555定时器？555定时器是一种集成电路，也称为timer IC，它可用于产生稳定的方波脉冲。
它由三个电阻和两个电容构成，因此非常容易组装和使用。
由于555定时器的普及性和可靠性，它是电子锁、警报系统、LED闪烁器、计时器等电路中最常用的部件之一。
555定时器的工作原理555定时器的工作原理与RC振荡器相同，它基于电容器放电的时间特性。
当555定时器工作时，输出端会以稳定的频率发生高电平和低电平的交替变化。
这个频率由两个电容器和一个电阻器组成的时间常量来决定。
在555定时器内部，有两个比较器、一个放大器和一个RS触发器。
当输入引脚上的电压高于2/3的电源电压时，输出为高电平。
当输入引脚上的电压低于1/3的电源电压时，输出为低电平。
根据555定时器的工作模式，输入引脚的电压可以手动改变，但通常是另一个线路元件或电路控制器确定的，例如电位器或压力开关。
555定时器的应用场景555定时器被广泛用于各种类型的电子电路，以下是它在各种应用场景中最常用的特定模式：1.单稳态模式555定时器可以被设置为单稳态触发器，这意味着它只会在一个状态下保持一段时间，直到收到另一个输入信号才改变状态。
单稳态模式在许多应用中非常有用，例如计时器、触发器和脉冲发生器。
2. A稳态模式在A稳态模式下，555定时器的输出一直保持高电平，直到收到一个触发信号，此时输出变为低电平，并维持一段时间后再变回高电平。
A稳态模式通常用于周期性脉冲应用，例如摄像机切换器和计时器。
3. B稳态模式在B稳态模式下，555定时器的输出一直保持低电平，直到收到一个触发信号，此时输出变为高电平，并维持一段时间后再变回低电平。
B稳态模式通常是用于周期性脉冲应用，例如闪电灯和蜂鸣器。
555定时器的引脚图下面是555定时器的引脚图：Pin Number Pin Name Function1 GND 电源地2 TRIG 触发器输入3 OUT 输出端4 RESET 重置输入5 CTRL 电压控制输入6 THR 闸门控制器7 DIS 开关电路控制输入8 VCC 电源供应引脚555定时器是一种使用方便的电路元件，由于其高度可靠性和广泛适用性，它是各种电子电路的理想选择，例如计时器、脉冲发生器和控制器。
555定时器及其应用
一、555定时器的组成及逻辑功能 定时器的组成及逻辑功能 555定时器由电阻分压器、电压比较器、基本 定时器由电阻分压器、 定时器由电阻分压器 电压比较器、 RS触发器、放电管和缓冲器几部分组成。 触发器、 触发器 放电管和缓冲器几部分组成。器 由三个5K 电阻组成， 电阻组成， 由三个 故称555定时器。其作用是为电压比较器提供 定时器。 故称 定时器 参考电压。 参考电压。 （2）电压比较器——C1和C2的参考电压 电 ）电压比较器 和 的参考电压(电 的参考电压 压比较的基准)UR1和UR2由电源 由电源UCC经三个 压比较的基准 和 由电源 经三个 5k 的电阻分压给出。控制电压输入端 的电阻分压给出。控制电压输入端UCO 悬空时， 悬空时，U R1 = 2 U CC ， U = 1 U
2 1 输出均为1， 当 U 6 < 3 U CC , U 2 > 3 U CC 时，C1和C2输出均为 ， 和 输出均为
555定时器功能表 定时器功能表 RD U6（TH） TH） U2（ TR ） U2（ U0 V1
0 1 1 1
×
2 ＜ 3 ＵCC 2 ＞ ＵCC 3 ＜ 2 ＵCC 3
×
1 ＜3 ＵCC 1 ＞ ＵCC 3 1 ＞ 3ＵCC
1 U CC 时，RS触发器置 1， 触发器置 ， 3
2 当电容C上的电压 上的电压UC略微超过 当电容 上的电压 略微超过 3 U CC (即U6和U2均 时即 和 均 2 大于等于 U CC 时)， RS触发器置 0，使输出电压 ， 触发器置 ， 3
555集成定时器555及其应用
2CK RW2
GND VCO C1 1 C0 0.01μF 0.01μF
1.15-4 占空比与频率均可调的多谐振荡器
4. 施密特触发器
u I输入频率为 输入频率为500Hz，峰—峰值为 的正弦波电压 峰值为5V的正弦波电压 ， 峰值为 的正弦波电压, 观测并绘制u 观测并绘制 I和uO波形
VCC
Q
uI2
1
G4
uo 3
1 1 1 < 1
2 VCC 3
1 VCC 3 1 < VCC 3 >
C2
uC2
G2
5K uo (DISC) 7 1 TD
不变 不变 1 1 截止 截止
1.15-1 555定时器内部结构
实验要求
1. 实验前准备
复习555定时器的工作原理及其应用。 555定时器的工作原理及其应用 (1) 复习555定时器的工作原理及其应用。 计算各实验电路的工作周期T和脉冲宽度t (2) 计算各实验电路的工作周期T和脉冲宽度tw值。 拟好实验数据表格。 (3) 拟好实验数据表格。
VCC RD 7 DISC
R 1K uO
0.01μF
1.15-2 多谐振荡器
3. 占空比与频率均可调的多谐振荡器
调节R 观察输出波形。 调节 W1、RW2观察输出波形。
VCC RA 4.7K
7 8 4
VCC RD DISC uO
3
D1 2CK
RB D2 RW1
4.7K
6 TH 2 TR
uO C2
10μF
VCC RA1 10K
7 8 4
VCC RD DISC
RA2 10K R
10K
7
8
4
555定时器及其应用
施密特触发器的输出波形如下：
ui
VCC2
VCC1
2VCC/3
R
uo2
48 7
555 3
uo1 0
1VCC/3 t
ui
6 2
1
5
uO
C5
0
t
图5-2-13 施密特触发器电路图
图5-2-14 施密特触发器的波形图
施密特触发器的主要用于对输入波形的整形。图5-2-14 表示的是将三角波整形为方波,其它形状的输入波形也可以 整形为方波。
态的翻转，而施密特触发器是靠外加电
压信号去控制电路状态的翻转。所以，
在施密特触发器中，外加信号的高电平
必须大于
2 3
VCC
，低电平必须小于1 3
VCC
，否
则电路不能翻转。
图5-2-13 施密特触发器电路图
由于施密特触发器无须放电端，所以利用放电端与输出端状态相
一致的特点，从放电端加一上拉电阻后，可以获得与3脚相同的输出。 但上拉电阻可以单独接另外一组电源，以获得与3脚输出不同的逻辑电 平。
+UCC R1
1
ui uc
>2/3 UCC
UCC 8
5KΩ 5 6 VA
5KΩ 2
VB
7 5KΩ
T
截止 (地)1
+C1+
01
01
+C2+
4 (复位端)
暂稳稳定状态
01 RD Q
SD Q 10
3u0
Q=1
Q=0
接通电源 +UCC ui (>1/3UCC)
R
. 0.01μ F . ui
uc
58 4
555定时器及其应用
B
3．用 555 定时器构成单稳态触发电路 1）按图连接好电路。当触发器脉冲宽度 ti 大于单稳态触发电路输出脉冲宽度 tw 时，应如图中所示接入 R1、 C1 微分 ，使 555 定时器 2 脚输入负脉冲为窄脉冲。
VCC 5V R1 100K Vi
ti
R 5.1K V2
4 2 3 6 8
C1 1000P
VO
555
1 5
VC C 0.1uF
7
C2
0.01uF
图 单稳态触发器电路 ，测出 VO 2）Vi 接连续脉冲 f = 512HZ，用示波器观察、记录 Vi、V2、VC 及 VO 的波形（以 Vi 为触发信号） 的脉冲宽度 tW，且与理论值相比较。 4.设计一个用 555 定时器构成的方波发生器，要求方波的周期为 1ms，占空比为 5%。
C
VDD
+5V
R1 Rp 100K R2
10K 4 7 D2 8
555
10K 6 2 1 5 C2
3
VO
D1 VC
占空比可调的方波发生器电路
C1 0.01uF
2）调节 RP，观察占空比的变化，用示波器观察VO 、VC 的波形。
0.01uF
3）在 RP 活动头分别移至两端的情况下，测出输出VO 的 T、tPH、tPL 计算出占空比。
VCC
D
RD
8
4
5
5K V1
+
VC TH
6
-
A1
R
&
Q
1 3
Q
5K
TL
2
C
V2 5K
+
& A2 S
Q D T
555介绍及应用PPT课件
（a）电T≈路0.7(R1+（2Rb）2)C工作波形
19
本章小结
本章介绍了各种产生和变换矩形脉冲的电路。
施密特触发器有两种稳态，但状态的维持与翻
转受输入信号电平的控制，所以输出脉冲的宽度是
由输入信号决定的。
单稳态触发器只有一个稳态，在外加触发脉冲
作用下，能够从稳态翻转为暂稳态。但暂稳态的持
续时间取决于电路内部的元件参数，与输入信号无
2021/5/14
21
提问与解答环节
Questions And Answers
谢谢聆听
·学习就是为了达到一定目的而努力去干, 是为一个目标去 战胜各种困难的过程,这个过程会充满压力、痛苦和挫折
Learning Is To Achieve A Certain Goal And Work Hard, Is A Process To Overcome Various Difficulties For A Goal
压稳定性的
当放0使状电T电态H工 当 此 当 电路管，=作 触路时T迅导电uH原 发返放速通C图路≥=理 脉回电恢，26自u（/-33： 冲稳复管CCVa0动≥放）u态到T2C5输返IC/电截5电为3后初时5滤出V路回定止，高，始，C波脉时稳C，T电状C高时电器冲H态V通平态触，构容的C=，过时C成。发使（u宽通此导C，的b端高度过）=时单通V0T触工tR放。C稳w的HC≈发对作态通电有稳1放波端C.触1管过效态电充形RT发置RT为C管H电器导。对0有0T。；状通C放效充此态。电，电时。，置，，
2021/5/14
3
各公司生产的555定时器的逻辑功能与外引线 排列都完全相同。
单555型号的最后几位数码 双555型号的最后几位数码
数字电子技术——555定时器的应用
4.讨论： 若 VCO 外接 ECC , t w 如何？
VC VC tw 2 VC tw ： VCC ECC 3
tw RC ln
R R
VTH TH V V TR TR
tw ln
VC VC 0
VI
7 6 2
8
555
4
3 5
VO O
C
一、占空比不可调的多谐振荡器
VCC
1、电路结构
R1
R2
7 6 2
8
555
4 3 5
0.01 F
VO
C
1
6.5.4 用555定时器接成多谐振荡器
一、占空比不可调的多谐振荡器
VCC
2、工作原理
R1
uo uOH TD 截止 C 充电 uc
刚接VCC， uc
0
R2
7 6 2
VTR
3 2 V E CC 3 CC
1 V ECC 1 CC 2 3 1 V ECC CC 保持 3 2 1 1 ECC 0 V 2 3
vo o
O O
tt
1 V V V V V V ECC CC 2 3
1/ 2ECC ECC
6.5.3 用555定时器接成单稳态触发器
Q
Q'
Qn1 功 能
S'
0 0 1 1
0 1 0 1
1 0 1
Qn
不允许
置0
置1 保持
3、各个组成部分的性能
(1) (2) (3) (4) (5) 电阻分压器 电压比较器 C1 ，C2 与非门构成的基本RS触发器 OC输出的三极管TD 输出缓冲级
555定时器及其应用实验报告
555定时器及其应用实验报告实验报告：555定时器及其应用一、实验目的1.了解555定时器的结构和工作原理；2.学会使用555定时器搭建基本的定时电路；3.掌握555定时器的应用。
二、实验材料1.电源；2.555定时器芯片；3.电阻、电容等元器件；4.示波器、万用表等实验仪器；5.连接线等实验辅助器材。
三、实验原理555定时器是一种广泛应用于定时电路中的集成电路。
它具有三个功能引脚：触发引脚(TRIG)、控制引脚(CON)和复位引脚(RES)。
在定时工作模式下，555定时器可通过选择不同的电阻和电容值，实现不同的定时效果。
四、实验步骤1.搭建555定时器的基本电路。
将555定时器芯片插入实验板上，并根据电路图连接相应的元器件和电源。
2.测量电路的参数。
使用万用表测量电路中各个元器件的电阻、电容值，并记录下来。
3.调试电路并观察现象。
根据实验板上的示波器，调整电路，观察波形的变化，并记录下观察到的现象。
五、实验结果与分析通过调试和观察，实验发现在555定时器基本电路中，当输入信号触发引脚(TRIG)的电压高于比较引脚(THRESH)的电压时，输出引脚会输出高电平信号，反之输出引脚则输出低电平信号。
通过调整电压和触发条件，可以实现不同的定时效果。
六、实验应用1.交通信号灯。
通过555定时器的输出信号控制灯光的切换，实现交通信号灯的闪烁效果，提醒行人和车辆注意交通状况。
2.蜂鸣器报警器。
通过555定时器的输出信号控制蜂鸣器的频率，实现报警器的报警效果，用于安防应用中。
3.继电器控制。
通过555定时器的输出信号控制继电器的通断，实现对电器设备的定时自动控制。
七、实验总结本实验通过对555定时器的学习和实验应用，深入理解了555定时器的结构、工作原理和应用场景。
通过实验，掌握了555定时器的基本使用方法，并在实验中成功搭建了基本的定时电路，同时也了解了其应用于交通信号灯、报警器和继电器控制等方面。
通过本次实验，对电子学的学习和实践经验也得到了提升。
555定时器工作原理及应用引脚图
555定时器555芯片引脚图及引脚描述555的8脚是集成电路工作电压输入端,电压为5～18V，以UCC表示;从分压器上看出,上比较器A1的５脚接在R1和R2之间，所以5脚的电压固定在2UCC/3上;下比较器A2接在R2与R3之间，A2的同相输入端电位被固定在UCC/3上。
1脚为地.2脚为触发输入端；3脚为输出端，输出的电平状态受触发器控制，而触发器受上比较器6脚和下比较器2脚的控制。
当触发器接受上比较器A1从R脚输入的高电平时，触发器被置于复位状态，3脚输出低电平；2脚和6脚是互补的,2脚只对低电平起作用，高电平对它不起作用，即电压小于1Ucc/3，此时3脚输出高电平。
6脚为阈值端，只对高电平起作用，低电平对它不起作用，即输入电压大于2 Ucc/3，称高触发端，3脚输出低电平，但有一个先决条件，即2脚电位必须大于1Ucc/3时才有效。
3脚在高电位接近电源电压Ucc,输出电流最大可打200mA。
4脚是复位端，当4脚电位小于0。
4V时,不管2、6脚状态如何，输出端3脚都输出低电平。
5脚是控制端。
7脚称放电端，与3脚输出同步，输出电平一致，但7脚并不输出电流，所以3脚称为实高（或低）、7脚称为虚高。
1概述1.1 555定时器的简介555定时器是一种多用途的数字——模拟混合集成电路，利用它能极方便地构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器。
由于使用灵活、方便，所以555定时器在波形的产生与交换、测量与控制、家用电器、电子玩具等许多领域中都得到了广泛应用。
自从signetics公司于1972年推出这种产品以后，国际上个主要的电子器件公司也都相继的生产了各自的555定时器产品。
尽管产品型号繁多，但是所有双极型产品型号最后的3位数码都是555，所有CMOS产品型号最后的4位数码都是7555。
而且，它们的功能和外部引脚排列完全相同。
1.2 555定时器的应用（1）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；(2）构成多谐振荡器，组成信号产生电路；（3）构成单稳态触发器，用于定时延时整形及一些定时开关中。
[信息与通信]555定时器及其应用
![[信息与通信]555定时器及其应用](https://img.taocdn.com/s3/m/1d7ea7822dc58bd63186bceb19e8b8f67c1cef0e.png)
f max
1 Tm in
tW
1 tre
可重复触发单稳态触发器
VDD
vI
R
48
0
7
vC
6 555 3
vO
2
vI
+
15
0 vO
C
0.01μF
0
t
2VCC 3
t
tw t
脉宽可调单稳态触发器
vIC VDD
R 48
t
7
vI
6 555 3
vO
vI
+2
vIC
C1 5
vO
t
t
单稳态触发器应用
用于整形
vI
0 t
vO
0
t
用于定时
vO
vI
与门
O
t
vS
tW
tW
O
t
vA
vA
vB
O
t
单稳态触发器
vO
vI
(a)
O
t
(b)
0 vO
0
vO
VT+ VT-
t
t
3.用于脉冲鉴幅
vI
1
VT+
vI
vO
0
VT-
t
vO
0
t
§8.4 多谐振荡器
什么是多谐振荡器？
多谐振荡器是一种自激振荡器，在接通电源 后，不需要外加触发信号，能自动地产生矩形脉 冲。由于输出的矩形波中含有很多谐波分量，故 称它为多谐振荡器，又称方波发生器。
555定时器的应用
555定时器的应用555定时器是一种经典的集成电路，广泛应用于各种定时和脉冲生成的电子电路中。
它由三个操作放大器构成，能够在不同的工作模式下产生不同的输出波形。
这使得555定时器成为电子工程师们必备的工具之一。
本文将介绍555定时器的应用领域及其工作原理。
首先，555定时器在电子计时设备中应用广泛。
我们常见的电子钟、计时器、秒表等设备都离不开555定时器的支持。
它能够准确地计时，并输出可靠的脉冲信号，使得这些设备能够精确地完成定时任务。
例如，我们常见的微波炉就会使用555定时器来控制时间，完成加热任务后自动停止工作。
其次，555定时器在自动控制系统中也发挥着重要的作用。
自动控制系统需要能够控制设备按照预定的时间序列运行，555定时器提供了一个简单而可靠的解决方案。
通过设置定时器的参数，我们可以实现设备的定时启动和停止。
例如，空调控制系统可以采用555定时器来设定定时开关机，从而在我们离家时自动关闭空调，节约能源。
另外，555定时器在电子闹钟和定时报警器中也有广泛的应用。
它能够稳定地产生脉冲信号，用于驱动报警器，同时具备可调节的频率和占空比，可以实现各种不同的报警方式。
在日常生活中，我们经常会用到这些功能。
例如，我们的手机闹钟就是通过555定时器控制报警信号的。
555定时器的工作原理如下：它由一个比较器、一个触发器和一个输出级组成。
比较器的作用是将电压输入和门限电压进行比较，触发器的作用是控制输出电平。
根据输入的电压和外部连接的电阻和电容，555定时器可以工作在不同的工作模式下。
最常用的模式包括单稳态触发器模式、多谐振荡器模式和单谐振荡器模式。
在单稳态触发器模式下，555定时器可以产生一个固定时间宽度的脉冲信号。
当输入一个触发信号时，输出会持续一段时间，然后自动返回初始状态。
这种模式适合需要定时延迟的应用，例如电子闹钟中的报警脉冲。
在多谐振荡器模式下，555定时器可以产生多个不同频率的脉冲信号。
通过调节外部的电阻和电容数值，我们可以改变输出信号的频率和占空比。
555定时器及其应用
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vI
触发脉冲的宽度要小于 tw V CC
8
4
R
O
0.01μF
5kΩ
5 6 2
vC 2/ 3VCC vO
O
t vI
+C
-
1
vC1
G1
Q'
3
5kΩ 5kΩ
1
+C2
t vC
tw t
C
TD 7
-
vC2
G2
Q
vO
G3
G4
O
触发负脉冲应在vC上升到2/ 3VCC之前回到高电平。
18
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O
UT-
vO
O
1 VCC 3 2 VCC 3
O
t
vI
如果参考电压由外接电压VCO供给，
UT+ = VCO UT- = 1/2VCO
29
ΔUT = 1/2VCO 。
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30
31
五、555定时器应用举例
32
1．救护车铃声横拟电路
图 中 ， IC1555 组 成 频 率 为 1Hz 的 振 荡 电 路 ， IC2555 组成高频振荡器，其振荡频率被频率为 1Hz的振荡器调制，即当IC1的③脚输出高电平时， IC2振荡器的振荡频率低；当IC1的③脚输出低电 平时， IC2 振荡器的振荡频率高，这样就导致扬 声器中发出“滴-嘟、滴-嘟”的声响。
13
•
④电源电压变化对振荡频率和定时精度的 • 影响小。对定时精度的影响仅0.05％/V，且温 度稳定性好，温度漂移不高于50ppm/oC。
• 双极型555与CMOS型555的差异： • ①CMOS型555的功耗仅为双极型的几十分 • 之一，静态电流仅为300µ A左右，为微功耗电 路. • ②CMOS型555的电源电压可低至2~3V； • 各输入功能端电流均为pA(微微安)量级。 • ③CMOS型555的输出脉冲的上升沿和下降 • 沿比双极型的要陡，转换时间短。
555定时器的应用与原理介绍
555定时器的应用与原理介绍555定时器介绍：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图8-1 555定时器内部方框图555电路的工作原理555电路的内部电路方框图如图8-1所示。
它含有两个电压比较器，一个基本RS触发器，一个放电开关T，比较器的参考电压由三只5KΩ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和。
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脚输入并低于时，触发器置位，555的3脚输出高电平，同时放电，开关管截止。
是复位端，当其为0时，555输出低电平。
平时该端开路或接VCC。
Vc是控制电压端（5脚），平时输出作为比较器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0.01uf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。
555定时器工作原理及应用引脚图
555定时器555芯片引脚图及引脚描述555的8脚是集成电路工作电压输入端，电压为5～18V，以UCC表示；从分压器上看出，上比较器A1的５脚接在R1和R2之间，所以5脚的电压固定在2UCC/3上；下比较器A2接在R2与R3之间，A2的同相输入端电位被固定在UCC/3上。
1脚为地。
2脚为触发输入端；3脚为输出端，输出的电平状态受触发器控制，而触发器受上比较器6脚和下比较器2脚的控制。
当触发器接受上比较器A1从R脚输入的高电平时，触发器被置于复位状态，3脚输出低电平；2脚和6脚是互补的，2脚只对低电平起作用，高电平对它不起作用，即电压小于1Ucc/3，此时3脚输出高电平。
6脚为阈值端，只对高电平起作用，低电平对它不起作用，即输入电压大于2 Ucc/3，称高触发端，3脚输出低电平，但有一个先决条件，即2脚电位必须大于1Ucc/3时才有效。
3脚在高电位接近电源电压Ucc，输出电流最大可打200mA。
4脚是复位端，当4脚电位小于0.4V时，不管2、6脚状态如何，输出端3脚都输出低电平。
5脚是控制端。
7脚称放电端，与3脚输出同步，输出电平一致，但7脚并不输出电流，所以3脚称为实高（或低）、7脚称为虚高。
1概述1.1 555定时器的简介555定时器是一种多用途的数字——模拟混合集成电路，利用它能极方便地构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器。
由于使用灵活、方便，所以555定时器在波形的产生与交换、测量与控制、家用电器、电子玩具等许多领域中都得到了广泛应用。
自从signetics公司于1972年推出这种产品以后，国际上个主要的电子器件公司也都相继的生产了各自的555定时器产品。
尽管产品型号繁多，但是所有双极型产品型号最后的3位数码都是555，所有CMOS产品型号最后的4位数码都是7555.而且，它们的功能和外部引脚排列完全相同。
1.2 555定时器的应用（1）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；（2）构成多谐振荡器，组成信号产生电路；（3）构成单稳态触发器，用于定时延时整形及一些定时开关中。
555定时器及其应用
上海大学本科生课程作业题目：数字电子技术课程实践项目一课程名称：数字电子技术学院：机电工程与自动化学院姓名：张炜学号：12122030题目要求：了解相关芯片及电路的特点、具体型号、参数及应用555定时器1.芯片名称：555定时器2.简介：555集成时基电路称为集成定时器，是一种数字、模拟混合型的中规模集成电路，其应用十分广泛。
该电路使用灵活、方便，只需外接少量的阻容元件就可以构成单稳、多谐和施密特触发器，因而广泛用于信号的产生、变换、控制与检测。
它的内部电压标准使用了三个5K的电阻，故取名555电路。
3.具体型号：其电路类型有双极型和CMO型两大类，两者的工作原理和结构相似。
几乎所有的双极型产品型号最后的三位数码都是555或556；所有的CMOS产品型号最后四位数码都是7555或7556,两者的逻辑功能和引脚排列完全相同，易于互换。
555和7555是单定时器，556和7556是双定时器。
4.参数：双极型的电压是+5V~+15V输出的最大电流可达200mA CMO型的电源电压是+3V~+18V5.电路特点：555 电路的内部电路方框图如图1所示。
它含有两个电压比较器，一个基本RS触发器，一个放电开关T,比较器的参考电压由三只5K Q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-二L T和」二。
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工时，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脚输入并低于上■时，触发器置位，555的3脚输出高电平，同时放电，开关管截止。
1是复位端，当其为0时，555输出低电平。
平时该端开路或接VCCVc是控制电压端（5脚），平时输出2炒CC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0.01uf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。
555定时器，它的原理及应用，常用电路应用警报器，定时炸弹！
555定时器，它的原理及应用，常用电路应用警报器，定时炸弹！555定时器是美国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。
一般用双极型（TTL）工艺制作的称为555，用互补金属氧化物（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。
对于接触过数字电路或者模拟电路的人来说，555芯片绝对算的上是经典的。
凭借着其低廉的成本和可靠的性能，广泛的被应用到各种电器上，包括仪器仪表、家用电器、电动玩具、自动控制。
555定时器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。
其主要引脚的功能如下：•TRIG：低触发端•CVOLT：为控制电压端。
若此端外接电压，则可改变内部两个比较器的基准电压，当该端不用时，应将该端串入一只0.01μF电容接地，以防引入干扰。
•THR：高触发端。
•DISC：放电端。
该端与放电管集电极相连，用做定时器时电容的放电。
•VCC：外接电源VCC，双极型时基电路VCC的范围是4.5 ~ 16V，CMOS型时基电路VCC的范围为3 ~ 18V。
一般用5V。
•555可工作在三种模式下：1，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2，无稳态模式在此模式下，555以振荡器的方式工作。
04--555定时器
2、多谐振荡器 多谐振荡器是一种无稳态触发器，接通电源后， 多谐振荡器是一种无稳态触发器，接通电源后， 是一种无稳态触发器 不需外加触发信号，就能产生矩形波输出。 不需外加触发信号，就能产生矩形波输出。由于 矩形波中含有丰富的谐波，故称为多谐振荡器。 矩形波中含有丰富的谐波，故称为多谐振荡器。 多谐振荡器是一种常用的脉冲波形发生器 触发 多谐振荡器是一种常用的脉冲波形发生器,触发 是一种常用的脉冲波形发生器 器和时序电路中的时钟脉冲一般是由多谐振荡器 产生的。 产生的。
>2VCC/3 1 0 1 1 0 >VCC/3 1 0
注意：工作中不使用 注意：工作中不使用vIC时，一般都 通过一个0.01µF的电容接地，以旁 的电容接地， 通过一个 的电容接地 路高频干扰。 路高频干扰。
<2VCC/3 1 1 0 1 0 >VCC/3 1
பைடு நூலகம்
1
注意：工作中不使用 注意：工作中不使用vIC时，一般都 通过一个0.01µF的电容接地，以旁 的电容接地， 通过一个 的电容接地 路高频干扰。 路高频干扰。
555定时器及其应用 定时器及其应用
555定时器是一种将模拟功能与逻辑功能 555定时器是一种将模拟功能与逻辑功能 定时器 巧妙结合在一起的中规模集成电路。该电路 巧妙结合在一起的中规模集成电路。 功能灵活、适用范围广，只要外围电路稍作 功能灵活、适用范围广， 配置，即可构成单稳触发器 多谐振荡器或 单稳触发器、 配置，即可构成单稳触发器、多谐振荡器或 施密特触发器，因而可用于定时、检测、 施密特触发器，因而可用于定时、检测、控 制、报警等方面。 报警等方面。
<2VCC/3 1 1 1 0 >VCC/3 1 0
1
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&
&
Q
1
UO 3 7
5 k
1
TD
1,1出0 0,1不变 0,0出1
UTH >2VCC/3 <2VCC/3 <2VCC/3
UTR >VCC/3 >VCC/3 <VCC/3
RD 0 1 1 1
Uo
UOL UOL
不变
UOH
TD的状态 导通 导通 不变 截止
目前生产的555定时器有双极型和单极型两种类型： 双极型： 电源: 4.5 16V，具有较强的驱动能力，驱动电流 可达200mA，工作频率高，但功耗较大，以NE555 为典型代表；其型号为555（单）和556（双）
2. 电路组成及工作原理
U H U T U T
1 VCC 3
3. 施密特触发器的应用
波 形 的 整 形 与 变 换 电 路
信 号 鉴 幅
555 定时器是构成多谐振荡器、施密特触发器和单 稳态触发器的既经济又简单实用的器件。
7.2 555定时器及其应用
7.2.1 555 定时器 1. 电路组成
2 VCC 3 5
8
+VCC 5 k
C1
4 R
& Q
6 2
1 VCC 3
5 k
C2
&
S
&
Q
输出 缓冲
1
3 7 TD 放电端
5 k 1
分压器 比较器 RS 触发器
2） C 放电时间 tw2 可求得: t W2 2 ln 2 放电时间常数 2 = R2C
t W2 0.7 R2C
3） 振荡频率 f
2V 3 CC
1V 3 CC
uC
tw1= 0.7 (R1+R2) C
T
UOH
uO
t tw2 = 0.7R2C
UOL
tw1 tw2
t
振荡周期： T = 0.7（R1+2R2）C
T — 脉冲周期 Um— 脉冲幅度 tW — 脉冲宽度 tr — 上升时间 tf — 下降时间 q — 占空比 tW q T
0.9Um
0.5Um
0.1Um
3. 获得脉冲的方法：
1） 由脉冲产生电路直接产生矩形脉冲。
由多谐振荡器来实现
2） 将已有波形（正弦波、锯齿波等）整形为矩 形脉冲。
由施密特触发器和单稳态触发器来实现
多谐振荡器电路又称为无稳态电路。
7.2.3 555 定时器构成的多谐振荡器 2. 电路组成和工作原理
+VCC 4 5 k
C
2V R1 3 CC
1V 3 CC R2
uC
7 2 8 4
+VCC
8 R1 5 R2 6
UO
555 6
1
3
5
t
0.01 μF
R
& Q
UOH + C UOL
1
t
3 UO
5 k
第7章 脉冲波型的 产生与整形
7.1 概述
第7章 脉冲波型的 产生与整形
基本要求 ：
掌握555定时器的结构及工作原理。
掌握555定时器的应用。
7.1 概述
一、矩形脉冲的基本特性 1. 矩形脉冲的二值性 矩形脉冲 高、低电平 2. 矩形脉冲的特性参数 tr tW T tf Um
二进制数字信号 1、0
反相输出的传输特性曲线
逻辑符号图
7.2.4 用555定时器组成施密特触发器
1. 施密特触发器电压传输特性曲线
特点：
输入信号由小到大达到 或超过正向阈值电压UT+
输入信号由大到小达到 或小于负向阈值电压UTUOL
UOH
UOH
UOL
逻辑符号图
同相输出的传输特性曲线
回差电压
U H UT UT
7.2 555定时器及其应用
7.2.1 555 定时器 1. 电路组成
8 UCO 5 UTH UTR 6 2
+VCC 5 k
C1
4 R
RD
& Q
5 k
C2
&
S
&
Q
输出 缓冲
1
3 UO 7 UD TD 放电端
5 k 1
分压器 比较器 RS 触发器
2. 555 定时器的外引脚
控制电压端:通常接 103的滤波电容,外加 电压可调制输出波形 阀值电压输入端 电源端 +5~18V 复位输入端
触发翻转 输入信号Ui负跳沿触发后，TD截止， 电路翻转进入暂稳态，定时开始
暂稳态 定时电容C充电，两端电压上升，充电 路径为VCC→ R →C → 地，充电时间常数t充＝RC， 电路暂稳态期内，输出UO= UOH 自动返回 当电容C上电压上升到VT＋时,TD饱和， 充电停止，定时结束，暂稳态结束 恢复阶段 电容C经TD放电，放电时间常数t放＝ rCESC，放电至0V后电路又处于稳态
3. 输出脉冲宽度tw的计算 根据RC电路过渡过程的分析，可得到
uc (t ) uc () [uc (0 ) uc ()]e
由波形图可知： uc0 ) u( ) u( t )
t
uc(0+)=0
uc(tw)=2Vcc/3
79.86 10 s 79.86 s
6
先取C=150μF，再配置R
tw 30 R 182 k 6 1.1 C 1.1 150 10
4. 单稳态触发器的应用
脉冲定时选通
vI
t
vO1 tW
vf0 0
t
vO
0
t
7.2.3 555 定时器构成的多谐振荡器
1.多谐振荡器的特点 多谐振荡器可以产生连续的、周期性的脉冲波形。 它是一种自激振荡电路。多谐振荡器有两个暂稳 态，没有稳态，工作过程中在两个暂稳态之间按 照一定的周期周而复始地依次翻转，从而产生连 续的、周期性的脉冲波形。
10F C2 0.01 F 0.01 F
7
8
4
R5 10k 10k
+5V
IC2
7 8
4
100 F
uO2
B
8
uo1 uo2
7.2.4 用555定时器组成施密特触发器
1. 施密特触发器电压传输特性曲线 特点：
输入信号由小到大达到 或超过正向阈值电压UT+
UOH UOH
UOL
输入信号由大到小达到 或小于负向阈值电压UTUOL
VCC 0 RC ln 1.1RC 2 VCC VCC 3
例：由555定时器组成的单稳态触发器：(1)试求当 R=33kΩ，C=2200pF时输出的脉宽为多大?(2)若要达 到tw=30s，R和C各取多大？ 解：
t w 1.1RC 1.1 33 10 3 2200 10 12 s
1 1 1.43 振荡频率： f T 0.7 R1 2 R2 C （R1 2 R2 C （ ） ） t W1 0.（R1 R2）C 7 R1 R2 50 0 0 占空比： q T 0.（R1 2 R2）C R1 2 R2 7
（二） 占空比可调电路
输出端
触发电压输入端
放电端
公共端
3. 基本功能
8
2 U TH Vcc 1态 5 3 2 U U TH Vcc 0态 TH 6 3 1 U TR Vcc 1态 UTR 3 2 1 U TR Vcc 0态 3
+VCC 4 5 k
C
1
RD
1R 0 1
&
Q
5 k
C
2
1 0
① 电路有一个稳态和一个暂稳态。 ② 没有触发信号时，电路始终处于稳态，在外来 触发信号作用下，电路由稳态翻转到暂稳态。 ③ 暂稳态是一个不能长久保持的状态，由于电路 中RC延时环节的作用，经过一段时间后，电路 会自动返回到稳态。暂稳态持续的时间取决于 电路中RC的参数。
2. 电路组成及工作原理
稳态 无输入信号触发时，定时电容C已放电完 毕，电路处于稳态，输出 UO= UOL
+VCC R1 7 R2 8 4
tw1= 0.7R1C
3
5
D2
D1 +
6
2
555
1
uO
C2
tw2 = 0.7R2C
C
R1 t W1 0.7 R1C q T (0.7 R1 0.7 R2）C R1 R2
模拟声响电路
R1 10k IC1
R3
C1
3 3 + R4 150k R2 100k 2 NE555 uO1 2 NE555 C4 6 5 1 6 5 1 C3 +
C
2
2
S
&
&
Q
1
uC
C
7 1
5 k TD
3. 振荡频率的估算和占空比可调电路
（一） 振荡频率的估算
1） C 充电时间 tw1 R1 uC（0+） = VCC /3, uC（） = VCC
+VCC
7
8
4
3 uC ( ) uC (0 ) R2 555 6 t W1 1 ln 5 uC ( ) uC ( t W1 ) + 0.01 2 1 C μF VCC 1 VCC 3 1 ln 1 ln 2 VCC 2 VCC 3 充电时间常数 1= （R1+R2）C t W1 0.（R1 R2）C 7
单极型： 电源: 3 18V，具有较低功耗，输入阻抗高的优点， 但驱动能力较低，一般在4mA以下，以ICM7555为 典型代表；其型号为7555（单）和7556（双）