555定時器

555定時器:設計,引腳,用途,單穩態模式,雙穩態模式,無穩態模式,參數,衍生晶片-九游会j9

555定時器是一種積體電路晶片,常被用於、脈衝產生器和振盪電路。555可被作為電路中的延時器件、觸發器或起振元件。

555定時器於1971年由西格尼蒂克公司推出,由於其易用性、低廉的價格和良好的可靠性,直至今日仍被廣泛套用於電子電路的設計中。許多廠家都生產555晶片,包括採用的傳統型號和採用cmos設計的版本。555被認為是當前年產量最高的晶片之一,僅2003年,就有約10億枚的產量。

基本介紹

  • 中文名:555定時器
  • 類別:集成器
  • 特點:成本低,性能可靠
  • 製作工藝:雙極型(ttl)
  • 類型:中規模集成器件
設計,引腳,用途,單穩態模式,雙穩態模式,無穩態模式,參數,衍生晶片,556雙定時器,558四定時器,參見,

設計

555定時器由hans r. camenzind於1971年為西格尼蒂克公司設計。西格尼蒂克公司後來被飛利浦公司所併購。
不同的製造商生產的555晶片有不同的結構,標準的555晶片集成有25個電晶體,2個和15個並通過8個引腳引出(dip-8封裝)。555的派生型號包括556(集成了兩個555的dip-14晶片)和558與559。
ne555的工作溫度範圍為0-70°c,軍用級的se555的工作溫度範圍為−55到 125 °c。555的封裝分為高可靠性的金屬封裝(用t表示)和低成本的環氧樹脂封裝(用v表示),所以555的完整標號為ne555v、ne555t、se555v和se555t。一般認為555晶片名字的來源是其中的三枚5kω電阻,但hans camenzind否認這一說法並聲稱他是隨意取的這三個數字。
555還有低功耗的版本,包括7555和使用cmos電路的tlc555。7555的功耗比標準的555低,而且其生產商宣稱7555的控制引腳並不像其他555晶片那樣需要接地電容,同時供電與地之間也不需要消除噪聲的。

引腳

dip封裝的555晶片各引腳功能如下表所示:
引腳名稱功能
1
gnd(地)
接地,作為低電平(0v)
2
trig(觸發)
當此引腳電壓降至1/3vcc(或由控制端決定的閾值電壓)時輸出端給出高電平。
3
out(輸出)
輸出高電平( vcc)或低電平。
4
rst(復位)
當此引腳接高電平時定時器工作,當此引腳接地時晶片復位,輸出低電平。
5
ctrl(控制)
控制晶片的閾值電壓。(當此管腳接空時默認兩閾值電壓為1/3vcc與2/3vcc).
6
thr(閾值)
當此引腳電壓升至2/3vcc(或由控制端決定的閾值電壓)時輸出端給出低電平。
7
dis(放電)
內接,用於給電容放電。
8
v ,vcc(供電)
提供高電平並給晶片供電。

用途

555定時器可工作在三種工作模式下:
  • 單穩態模式:在此模式下,555功能為單次觸發。套用範圍包括定時器,脈衝丟失檢測,反彈跳開關,輕觸開關,分頻器,電容測量,脈衝寬度調製(pwm)等。
  • 無穩態模式:在此模式下,555以振盪器的方式工作。這一工作模式下的555晶片常被用於頻閃燈、脈衝發生器、邏輯電路時鐘、音調發生器、脈衝位置調製(ppm)等電路中。如果使用作為定時電阻,555可構成溫度感測器,其輸出信號的頻率由溫度決定。
  • 模式(或稱模式):在dis引腳空置且不外接電容的情況下,555的工作方式類似於一個rs觸發器,可用於構成鎖存開關。

單穩態模式

在單穩態工作模式下,555定時器作為單次觸發脈衝發生器工作。當觸發輸入電壓降至vcc的1/3時開始輸出脈衝。輸出的脈寬取決於由定時與組成的rc網路的時間常數。當電容電壓升至vcc的2/3時輸出脈衝停止。根據實際需要可通過改變rc網路的時間常數來調節脈寬。
輸出脈寬t,即電容電壓充至vcc的2/3所需要的時間由下式給出:
雖然一般認為當電容電壓充至vcc的2/3時電容通過oc門瞬間放電,但是實際上放電完畢仍需要一段時間,這一段時間被稱為“弛豫時間”。在實際套用中,觸發源的周期必須要大於弛豫時間與脈寬之和(實際上在工程套用中是遠大於)。

雙穩態模式

雙穩態工作模式下的555晶片類似基本rs觸發器。在這一模式下,觸發引腳(引腳2)和復位引腳(引腳4)通過接至高電平,閾值引腳(引腳6)被直接接地,控制引腳(引腳5)通過小電容(0.01到0.1μf)接地,放電引腳(引腳7)浮空。所以當引腳2輸入高(有誤應為低)電壓時輸出置位,當引腳4接地時輸出復位。

無穩態模式

無穩態工作模式下555定時器可輸出連續的特定頻率的方波。電阻r1接在vcc與放電引腳(引腳7)之間,另一個電阻(r2)接在引腳7與觸發引腳(引腳2)之間,引腳2與閾值引腳(引腳6)短接。工作時電容通過r1與r2充電至2/3vcc,然後輸出電壓翻轉,電容通過r2放電至1/3vcc,之後電容重新充電,輸出電壓再次翻轉。
對於雙極型555而言,若使用很小的r1會造成oc門在放電時達到飽和,使輸出波形的低電平時間遠大於上面計算的結果。
為獲得小於50%的矩形波,可以通過給r2並聯一個實現。這一二極體在充電時導通,短路r2,使得電源僅通過r1為電容充電;而在放電時截止以達到減小充電時間降低占空比的效果。

參數

以下為ne555的電氣參數,其他不同規格的555定時器可能會有不同的參數,請查閱數據手冊。
供電電壓(vcc)
4.5-16 v
額定工作電流(vcc= 5 v)
3-6 ma
額定工作電流(vcc= 15 v)
10-15 ma
最大輸出電流
200 ma
最大功耗
600mw
最低工作功耗
30mw(5v),225mw(15v)
溫度範圍
0-70°c

衍生晶片

555定時器有許多不同公司生產的衍生型號,其中有引腳功能不同的型號,也有採用cmos的設計。有的晶片中包括數個集成的555定時器。555晶片家族的其他一些型號如下:
生產廠商型號備註
avago technologies
av-555m
custom silicon solutions
css555/css555c
cmos晶片,最低工作電壓1.2v, idd<5µa
cemi
uly7855
ecg philips
ecg955m
exar
xr-555
ne555/ka555
harris
ha555
ik semicon
ilc555
cmos晶片,最低工作電壓2v
英特矽爾
se555/ne555
英特矽爾
icm7555
cmos
lithic systems
lc555
icm7555
cmos晶片,最低工作電壓2v
mc1455/mc1555
美國國家半導體
lm1455/lm555/lm555c
美國國家半導體
lmc555
cmos晶片,最低工作電壓1.5v
nte sylvania
nte955m
rm555/rc555
rca
ca555/ca555c
ne555n/ k3t647
sn52555/sn72555
tlc555
cmos晶片,最低工作電壓2v
k1006ви1
zetex
zsct1555
最低工作電壓0.9v
恩智浦半導體
icm7555
cmos
hfo /東德
b555
ha17555

556雙定時器

在一塊晶片中集成兩個555定時器的型號為556,這種晶片包括14個引腳。

558四定時器

在一塊晶片中集成四個555定時器的型號為558。這種晶片包括16個引腳,其中四個555定時器共用供電、接地和復位的引腳。放電引腳與閾值引腳被合為同一個引腳並被稱為“定時”。同時觸發引腳改為下降沿觸發。

參見

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