定時器555:器件介紹,工作原理,使用舉例,電路結構,多諧振盪器,內部電路,

555定時器是一種多用途的數字——模擬混合積體電路，利用它能極方便地構成施密特觸發器、單穩態觸發器和多諧振盪器。由於使用靈活、方便，所以555定時器在波形的產生與交換、測量與控制、家用電器、電子玩具等許多領域中都得到了廣泛套用。555 定時器是一種模擬和數字功能相結合的中規模集成器件。一般用雙極性工藝製作的稱為 555，用 CMOS工藝製作的稱為 7555，除單定時器外，還有對應的雙定時器 556/7556。555 定時器的電源電壓範圍寬，可在 4.5V~16V 工作，7555 可在 3~18V 工作，輸出驅動電流約為 200mA，因而其輸出可與 TTL、CMOS 或者模擬電路電平兼容。

基本介紹

中文名：定時器
外文名：timer

器件介紹,工作原理,使用舉例,電路結構,多諧振盪器,內部電路,

器件介紹

555 定時器是美國Signetics公司1972 年研製的用於取代機械式定時器的中規模積體電路，因設計時輸入端有三個5KΩ的電阻而得名。555 定時器是一種模擬和數字功能相結合的集成器件。至今品種繁多，主要有TTL 和CMOS兩大類型，它們的電路結構和工作原理基本相同。TTL型（以5G555 為代表）驅動能力較強，電源電壓範圍為5~16V，最大負載電流可達200mA；而CMOS 型（以CC7555 為代表）則具有功耗低、輸入電阻高等優點，電源電壓範圍為3~18V，最大負載電流在20mA 以下。產品型號尾數為555 的是TTL 型單定時器，雙定時器為556；型號尾數為7555 的是CMOS 型單定時器，雙定時器為7556。555 定時器成本低，性能可靠，只需要外接幾個電阻、電容，就可以方便實現多諧振盪器、單穩態觸發器和施密特觸發器等脈衝產生與變換電路。由於使用靈活，方便，所以555定時器在波形的產生與變化，測量與控制，家用電器，電子玩具等許多領域中得到了套用

工作原理

555 定時器的功能主要由兩個比較器決定。兩個比較器的輸出電壓控制 RS 觸發器和放電管的狀態。在電源與地之間加上電壓，當 5 腳懸空時，則電壓比較器 A1 的反相輸入端的電壓為 2VCC /3，A2 的同相輸入端的電壓為VCC /3。若觸發輸入端 TR 的電壓小於VCC /3，則比較器 A2 的輸出為 1，可使 RS 觸發器置 1，使輸出端 OUT=1。如果閾值輸入端 TH 的電壓大於 2VCC/3，同時 TR 端的電壓大於VCC /3，則 A1 的輸出為 1，A2 的輸出為 0，可將 RS 觸發器置 0，使輸出為 0 電平。
555 定時器成本低，性能可靠，只需要外接幾個電阻、電容，就可以實現多諧振盪器、單穩態觸發器及施密特觸發器等脈衝產生與變換電路。它也常作為定時器廣泛套用於儀器儀表、家用電器、電子測量及自動控制等方面。555 定時器的內部電路框圖和外引腳排列圖分別如圖 2.9.1 和圖 2.9.2 所示。它內部包括兩個電壓比較器，三個等值串聯電阻，一個 RS 觸發器，一個放電管 T 及功率輸出級。它提供兩個基準電壓VCC /3 和 2VCC /3
555 定時器的功能主要由兩個比較器決定。兩個比較器的輸出電壓控制 RS 觸發器和放電管的狀態。在電源與地之間加上電壓，當 5 腳懸空時，則電壓比較器 A1 的反相輸入端的電壓為 2VCC /3，A2 的同相輸入端的電壓為VCC /3。若觸發輸入端 TR 的電壓小於VCC /3，則比較器 A2 的輸出為 1，可使 RS 觸發器置 1，使輸出端 OUT=1。如果閾值輸入端 TH 的電壓大於 2VCC/3，同時 TR 端的電壓大於VCC /3，則 A1 的輸出為 1，A2 的輸出為 0，可將 RS 觸發器置 0，使輸出為 0 電平。

使用舉例

定義一個變數a，添加一個timer，把interval設定為50
我這個是button1開始計時，button2停止計時並顯示a的值
沒有清空timer，可以自己修改
private void timer1_Tick(object sender, EventArgs e)
{
a = a + 1;
}
private void button1_Click_1(object sender, EventArgs e)
{
timer1.Start();
}
private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
{
timer1.Stop();
button2.Text = a.ToString();
}

可以構想，如果使UC1和UC2的低電平信號發生在輸入電壓信號的不同電平，那么輸出與輸入之間的關係將為施密特觸發特性；如果在TR’加入一個低電平觸發信號以後，經過一定的時間能在UC1輸入端自動產生一個低電平信號，就可以得到單穩態觸發器；如果能使UC1和UC2的低電平信號交替地反覆出現，就可以得到多諧振

電路結構

555 定時器的功能主要由兩個比較器決定。兩個比較器的輸出電壓控制 RS 觸發器和放電管的狀態。在電源與地之間加上電壓，當 5 腳懸空時，則電壓比較器 C1 的同相輸入端的電壓為 2VCC /3，C2 的反相輸入端的電壓為VCC 若觸發輸入端 TR 的電壓小於VCC /3，則比較器 C2 的輸出為 0，可使 RS 觸發器置 1，使輸出端 OUT=1。如果閾值輸入端 TH 的電壓大於 2VCC/3，同時 TR 端的電壓大於VCC /3，則 C1 的輸出為 0，C2 的輸出為 1，可將 RS 觸發器置 0，使輸出為 0 電平。它的各個引腳功能如下：

1腳：外接電源負端VSS或接地，一般情況下接地。

8腳：外接電源VCC，雙極型時基電路VCC的範圍是4.5 ~ 16V，CMOS型時基電路VCC的範圍為3 ~ 18V。一般用5V。 3腳：輸出端Vo 2腳：低觸發端 6腳：TH高觸發端

4腳：是直接清零端。當此端接低電平，則時基電路不工作，此時不論TR、TH處於何電平，時基電路輸出為“0”，該端不用時應接高電平。

5腳：VC為控制電壓端。若此端外接電壓，則可改變內部兩個比較器的基準電壓，當該端不用時，應將該端串入一隻0.01μF電容接地，以防引入干擾。 7腳：放電端。該端與放電管集電極相連，用做定時器時電容的放電。

多諧振盪器

諧振盪器又稱為無穩態觸發器，它沒有穩定的輸出狀態，只有兩個暫穩態。在電路處於某一暫穩態後，經過一段時間可以自行觸發翻轉到另一暫穩態。兩個暫穩態自行相互轉換而輸出一系列矩形波。多諧振盪器可用作方波發生器.

接通電源後，假定是高電平，則T截止，電容C充電。充電迴路是VCC—R1—R2—

C—地，按指數規律上升，當上升到時（TH、端電平大於），輸出翻轉為低電平。是低電平，T導通，C放電，放電迴路為C—R2—T—地，按指數規律下降，當下降到時（TH、端電平小於），輸出翻轉為高電平，放電管T截止，電容再次充電，如此周而復始，產生振盪，經分析可得輸出高電平時間 T=(R1+R2)Cln2 輸出低電平時間T=R2Cln2 振盪周期 T=(R1+2R2)Cln2

內部電路

它含有兩個電壓比較器，一個基本RS觸發器，一個放電開關T，比較器的參考電壓由三隻5KΩ的電阻器構成分壓，它們分別使高電平比較器A1同相比較端和低電平比較器A2的反相輸入端的參考電平為和。A1和A2的輸出端控制RS觸發器狀態和放電管開關狀態。當輸入信號輸入並超過時，觸發器復位，555的輸出端3腳輸出低電平，同時放電，開關管導通；當輸入信號自2腳輸入並低於時，觸發器置位，555的3腳輸出高電平，同時放電，開關管截止。

是復位端，當其為0時，555輸出低電平。平時該端開路或接VCC。

Vc是控制電壓端（5腳），平時輸出作為比較器A1的參考電平，當5腳外接一個輸入電壓，即改變了比較器的參考電平，從而實現對輸出的另一種控制，在不接外加電壓時，通常接一個0.01uf的電容器到地，起濾波作用，以消除外來的干擾，以確保參考電平的穩定。

T為放電管，當T導通時，將給接於腳7的電容器提供低阻放電電路。

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