555时基电路基本工作模式

cawyai23

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　　555时基电路内部及引脚图（与6脚连接的电压比较器输出接RS触发器R端，与2脚连接的电压比较器输出接S端，触发器的Q端接3脚）：

各脚功能：

　　①接地；②触发；③输出；④复位；⑤控制；⑥阈值；⑦放电；⑧正电源。

　　由于内部三个电阻阻值相等，所以上比较器A1的反相输入端即5脚固定为2V_DD/3，同理，下比较器的同相输入端2脚固定为V_DD/3。5脚可以通过外接分呀电阻或稳压管的方法改变A1和A2的基准电压，扩大其应用范围。如果5脚和1脚之间接一个9V稳压管，则A1的基准电压就是9V，而A2的基准电压就是4.5V。但通常使用时，5脚一般悬空或者通过0.01μF接地，以消除干扰。

真值表如下：

引脚	低触发端(2脚)	高触发端(6脚)	强制复位端(4脚)	输出端(3脚)	放电端(7脚)
电平高低	<=VDD/3	任意	高	高(置位)	悬空(置位)
电平高低	>VDD/3	>=2VDD/3	高	低(复位)	低(复位)
电平高低	>VDD/3	<2VDD/3	高	维持不变	与3脚相同
电平高低	任意	任意	低(<=0.4V)	低	低

其基本工作模式有以下几种：

（一）单稳态工作模式

　　单稳态电路是具有一个稳定状态的电路。稳定时，时基电路处在复位态，输出端３脚为低电平，此时７脚也处在低电平，所以定时电容C_t无法通过定时电阻R_t放电。

　　如果在输入端输出一个负脉冲触发信号V₁，使５５５触发端的２脚获得一个小于V_DD/3的低电平触发信号，根据前面的内部结构图和真值表，可知时基电路置位，输出脚３跳变为高电平，电路即翻转进入暂态；同时５５５内部晶体管截止，７脚被悬空（即虚高），解除对C_t的封锁，正电源V_DD通过R_t向C_t充电，使阈值端６脚电平不断升高，当升至２V_DD/3时，由真值表知，时基电路复位，３脚与７脚恢复低电平，暂态结束，电路翻回稳态。此时C_t储存的电荷通过５５５内部的放电晶体管对地放电，为电路下次触发翻转做准备。

　　电路暂态时间ｔ即３脚输出高电瓶的时间由C_t上的电压从０充电到2V_DD/3的时间，满足下式：

ΔV=2V_DD/3=V_DD(1-e^-t/R_tC_t)

　　即：

t=-R_tC_tln(1/3)≈1.1R_tC_t

　　若在５脚和地面之间接一个电阻（即与C_t并联一个电阻）将减小暂态时间。

（二）双稳态工作模式

 

　　双稳态电路有两个稳定状态，即置位态（３脚输出高电平）和复位态（３脚输出低电平），电路如上，可以省略电容C）。

　　该电路实际是一个RS触发器，S是置位端，当输入脉冲电平低于V_DD/3时，电路置位；当输入脉冲高于2V_DD/3时，５５５复位。如果R端与S端输入电平矛盾时，S端优于R端。

（三）无稳态工作模式

 　　无稳态电路是没有固定稳态的电路，时基电路始终处在置位和复位的反复交替中，输出脚３的输出波形近似为矩形波。因为矩形波的高次谐波非常丰富，因此也叫自激多谐振荡电路。

　　电路如图，当初次通电时，因电容C1两端电压不能突变，５５５的２脚为低电平，由真值表可知，时基电路置位，即３脚为高电平，内部放电晶体管截止，７脚被悬空。此时正电源V_DD通过R₁、R₂向C₁充电，经过时间t₁，C₁两端电压即阈值端（６脚）电平升至2V_DD/3，这时时基电路反转复位，３脚输出低电平，同时北部放电晶体管导通，７脚也为低电平，此时C₁储存的电荷通过R₂向７脚放电，使C₁两段电压即５５５的触发端２脚电平下降，经过时间t₂后降到V_DD/3，完成一个周期。

　　此后，时基电路又翻转置位，３脚又为高电平，７脚再次悬空，如此周而复始，C₁不断充电和放电，电路引起振荡。

　　３脚输出高电平即C₁的充电时间：

t₁=-(R₁+R₂)C₁ln[(V_DD-2V_DD/3)(V_DD-V_DD/3)]≈0.693(R₁+R₂)C₁

　　３脚输出低电平即C₁的放电时间：

t₂=-R₂C₁ln[(V_DD-2V_DD/3)(V_DD-V_DD/3)]≈0.693R₂C₁

　　振荡周期为：

T=t₁+t₂=0.693(R₁+2R₂)C₁

　　振荡频率为：

f=1/T=1.44/(R₁+2R₂)C₁

　　这是另外一种振荡电路。电路初始通电时，由于C₁两端电压为0不能突变，２脚为低电平，５５５被置位，３脚输出高电平，此高电平经过R向C₁充电，使C₁两端电压即６脚电平不断升高。当６脚升到2V_DD/3后，５５５复位，３脚输出低电平，此时C1储存的电荷就经过R向３脚放电，使C₁两端电压即２脚电平下降，直到降至V_DD/3再次使５５５置位，３脚又向电容C₁充电。

　　上面中的R一般不小于10k，否则带负载能力下降。

（四）定时工作模式

　　左图是开机产生高电平的电路，经过延迟时间t后，是基电路保持低电平不变，如果要３脚再次输出高电瓶，只需按一下ＳＢ，电容C_t储存的电荷即通过ＳＢ放电，同时２脚输出高电平。松开ＳＢ后，定时即开始，正电源V_DD即通过R_t向C_t充电，使C_t两端电压即５５５的阈值端６脚电平不断升高，当升到2V_DD/3时，时基电路复位，定时结束，３脚恢复低电平。

　　右图是开机产生低电平的电路，经过时间t延迟后，３脚保持高电平不变。这是因为开机时电容C_t两端电压不能突变，所以５５５的６脚为高电平，５５５复位，３脚输出低电平。然后电源经过R_t向C_t充电，使C_t两端电压不断升高，２脚电平就不断下降，经过时间t后，２脚电平降至V_DD/3，时基电路置位，３脚就保持高电位不变。若要再次产生延迟时间为t的低电平只要按一下ＳＢ即可。

　　以上两个定时电路的时间t≈1.1R_tC_t，VD为电容C_t在电路关机后提供一个放电通路。在电路处于定时结束的稳定态时，C_t充满了电荷，关机后可以通过VD和５５５内部３个全等分压电阻放电。

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　　从电路结构上分析，三类 555 电路的区别或者说它们的结构特点主要在输入端。因此当我们拿到一张 555 电路图时，在大致了解电路的用途之后，先看一下电路是 CMOS 型还是双极型，再看复位端（ 脚４）和控制电压端（ 脚５）的接法，如果 脚４是接高电平、 脚５是接一个抗干扰电容的，那就可以按以下的次序，先从输入端开始进行分析：

　（ 1 ） 6 、 2 端是分开的

　　①7 端悬空不用的一定是双稳电路。如有两个输入的则是双限比较器；如只有一个输入的则是单端比较器。这类电路一般都是作电子开关、控制和检测电路的用途。

　　②7 、 6 端短接并接有电阻电容、取 2 端作输入的一定是单稳电路。它的输入可以用开关人工启动，也可以用输入脉冲启动，甚至为了取得较好的启动效果在输入端带有 RC 微分电路。这类电路一般用作定时延时控制和检测的用途。

　（ 2 ） 6 、 2 端短接的

　① 输入没有电容的是施密特触发器电路。这类电路常用作电子开关、告警、检测和整形的用途。

　② 输入端有电阻电容而 7 端悬空的，这时要看电阻电容的接法：（ a ） R 和 C 串联接在电源和地之间的是单稳电路， R 和 C 就是它的定时电阻和定时电容。（ b ） R 在上 C 在下， R 的一端接在 V 0 端上的是直接反馈型无稳电路，这时 R 和 C 就是决定振荡频率的元件。

　③7 端也接在输入端，成“ R A － 7 － R B － 6 、 2—C ”的形式的就是最常用的无稳电路。这时 R A 和 R B 及 C 就是决定振荡频率的元件。这类电路可以有很多种变型：如省去 R A ，把 7 端接在 V 0 上；或者在 R B 两端并联二极管 VD 以获得方波输出，或者用电阻和电位器组成 R A 和 R B ，而且在 R A 和 R B 两端并联有二极管以获得占空比可调的脉冲波等等。这类电路是用途最广的，常用于脉冲振荡、音响告警、家电控制、电子玩具、医疗电器以及电源变换等用途。

　（ 3 ）如果控制电压（ V c ）端接有直流电压，则只是改变了上下两个阀值电压的数值，其它分析方法仍和上面的相同。

　　只要按上述步骤细心分析核对，一定能很快地识别555 电路的类别和了解它的工作原理。下面的问题就比较好办了，例如定时时间、振荡频率等都可以按给出的公式进行估算。

elulis

图片看不到呢？

larrybirdkobe

555的应用还是很多的！~以前的课程设计里面就用到

soso

恩 网易的图片没发外链  楼主请调整下

蓝调街口

麻烦楼主把图片整理好啊...