555定时器的工作原理

原理:555 定时器 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 /3555 定时器的功能主要由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控制 RS 触发器和放电管的状态。在电源与地之间加上电压，当 5 脚悬空时，则电压比较器 A1 的反相输入端的电压为 2VCC /3，A2 的同相输入端的电压为VCC /3。若触发输入端 TR 的电压小于VCC /3，则比较器 A2 的输出为 1，可使 RS 触发器置 1，使输出端 OUT=1。如果阈值输入端 TH 的电压大于 2VCC/3，同时 TR 端的电压大于VCC /3，则 A1 的输出为 1，A2 的输出为 0，可将 RS 触发器置 0，使输出为 0 电平。展开

555定时器是一种广泛使用的集成电路，主要用于定时、脉冲产生和振荡等功能。其基本工作原理如下：

1. **工作模式**：555定时器有三种工作模式：单稳态、双稳态和施密特触发器。单稳态模式用于脉冲生成，双稳态模式用于开关操作。

2. **内部结构**：555定时器内部主要包括两个比较器、一个RS触发器、一个放电晶体管以及输出和电源端口。这些组件相互配合，实现定时器的功能。

3. **充电和放电过程**：在单稳态模式下，当触发端产生一个负脉冲时，定时器会启动，电容器开始充电。充电过程中，电压逐渐上升，当达到比较器的设定值时，输出端会产生一个高电平信号并维持一段时间，这个时间由RC充放电时间常数决定。

4. **输出信号**：在触发信号结束后，电压减少，输出高电平信号会返回到低电平，电容器放电至稳定状态。这个过程的总持续时间取决于电阻和电容的选择。

总结来说，555定时器的工作原理基于电容充放电过程及内部比较器的反馈机制，使其能够在多种不同的应用场合下产生准确的时间控制和信号处理。展开