555定时器内部结构

1 Vcc 3 1 Vcc 3 1 Vcc 3
2 3
2 Vcc 3
H
原状态
×
H
截止
H
L × ×
导通
L
二、555 电路的应用
（1）用 555 电路构成施密特触发器
2
施密特触发器是数字系统中常用的电路之一,它可以把变化缓慢的脉冲波形变换成为 数字电路所需要的矩形脉冲。 施密特电路的特点在于它也有两个稳定状态,但与一般触发器的区别在于这两个稳定 状态的转换需要外加触发信号,而且稳定状态的维持也要依赖于外加触发信号,因此它的触 发方式是电平触发。 施密特触发器电路图和波形图如图 13-2-1 所示，其回差电压为 Vcc 。若在电压控制 端⑤外接可调电压 Vco（1.5～5V） ，可以改变回差电压 VT ,施密特触发器可方便的地把三 角波转换成方波。
t w1 0.7( R1 R2 )C
0.7(15 24) 10 3 0.1 10 6 s =2.73m
t w 2 0.7 R2 C
0.7 24 10 3 0.1 10 6 s
=1.68ms
4
所以
f
1 1 Hz T (2.73 1.68) 10 3
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
1 号自 2 脚输入并低于 Vcc 时，触发器置位，555 的 3 脚输出高电平，同时放电， 3
开关管截止。
R D 是复位端，当其为 0 时，555 输出低电平。平时该端开路或接 Vcc 。
2 Vco 是控制电压端（5 脚） ，平时输出 Vcc 作为比较器 A1 的参考电平，当 5 3
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 0.01 F 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。 T 为放电管，当 T 导通时，将给接于脚 7 的电容器提供低阻放电电路. (3)555 电路的引脚功能
—— TR 触发 TH 阈值 > Vcc — R 复位 H DIS 放电端 导通 OUT 输出 L
226.75Hz
学生联系：
（1）试用 555 定时器构成一个施密特触发器，画出连线图； （2）定性画出该施密特触发器的电压传输特性；
三、本节小结
(1)555 电路的组成结构和工作原理 (2)555 芯片引脚图 (3)555 电路功能表 作业：课后习题 2、3
5
13.1 555 定时器的结构和工作原理
本节重点:
(1)脉冲的基本知识 (2)555 电路的组成结构和工作原理 (3)555 芯片引脚图 (4)555 电路功能表 (5)555 电路的典型应用
本节难点:
(1)555 的内部电路组成和工作原理 (2)555 电路的典型应用
引入:555 定时器电路是一种中规模集成定时器，目前应用十分广泛。通常只需
外接几个阻容元件,就可以构成各种不同用途的脉冲电路,如多谐振荡器、 单稳态 触发器以及施密特触发器等。555 定时电路有 TTL 集成定时电路和 CMOS 集成定 时电路,它们的逻辑功能与外引线排列都完全相同。 双极型产品型号最后数码为 555，CMOS 型产品型号最后数码为 7555。
一、555 电路的结构组成和工作原理
③主要参数计算：
T t1 t 2 0.7R1 R2 C 0.7 R2 C 0.7( R1 2 R2 )C
改变 R1 、 R2 和 C 的值，就可以改变振荡器的频率。如果利用外接电路改变 CO 端 (5 号端)的电位，则可以改变多谐振荡器高触发端的电平，从而改变振荡周期 T。 在实际应用中，常常需要调节 t1 和 t 2 。在此，引进占空比的概念。输出脉冲的占 空比为:
1 3
1 输出 U O 为高电平;若 Ui 增 Vcc 时,基本 RS 触发器置 1,即 Q =0,Q=1， 3 1 2 加,使得 Vcc Ui Vcc 时,电路维持原态不变,输出 U O 仍为高电平;如果输入信号增加 3 3 2 到 Ui Vcc 时,RS 触发器置 0,即 Q=0, Q =1,输出 U O 为 低电平; Ui 再增加,只要满足 3 2 1 2 Ui Vcc ,电路维持该状态不变。若 Ui 下降，只要满足 Vcc Ui Vcc ,电路状态仍 3 3 3 1 然维持不变;只有当 Ui Vcc 时,触发器再次置 1,电路又翻转回输出为高电平的状态,工 3
q t1 R R2 1 t1 t 2 R1 2 R2
【例 1】 图 13-9 所示为由 555 定时器构成的多谐振荡器。已知 Vcc=10v， C=0.1 F ，R1=15 K ， R 2 24 K 。试求：多谐振荡器的振荡频率。 【解】 ：f
1 1 T t w1 t w 2
(1)电路组成及其引脚
1
(2)555 的工作原理
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 C1 同相比
2 1 较端和低电平比较器 C2 的反相输入端的参考电平为 Vcc 和 Vcc 。C1 和 C2 的 3 3 2 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 Vcc 时， 3
当输入信号 Ui 作波形如图所示。
uo
o UT－ UT＋ ui
(c)
用
（2）555 电路构成多谐振荡器 ① 电路组成： ② 工作原理：
3
+VDD
R1 7 R2
8 6 7555 2 1
4
2 3
Leabharlann Baidu
uc V DD
0
3 5
uo
uc
C
uo
t1 t2 T
t
0.01µF
0
t
(a) 图1
(b) 用 CC7555 构成的多谐振荡器及工作波形