lm555

LM555/LM555C 系列是美國國家半導體公司的時基電路。我國和世界各大積體電路生產商均有同類產品可供選用，是使用極為廣泛的一種通用積體電路。LM555/LM555C 系列功能強大、使用靈活、適用範圍寬，可用來產生時間延遲和多種脈衝信號，被廣泛用於各種電子產品中。

基本介紹

• 中文名：lm555
• 分類：美國國家半導體公司的時基電路
• 電壓偏差：0.15 0.30 %/V
• 觸發電流：0.01 0.5 0.5 0.9 μA

類型

555 時基電路有雙極型和 CMOS 型兩種。LM555/LM555C 系列屬於雙極型。優點是輸出功率大，驅動電流達 200mA。而另一種 CMOS 型的優點是功耗低、電源電壓低、輸入阻抗高，但輸出功率要小得多，輸出驅動電流只有幾毫安。

封裝形式

另外還有一種雙時基電路 LM556，14腳封裝，內部有兩個相同的時基電路單元。

特性介紹

直接替換 SE555/NE555。

定時時間從微秒級到小時級。

可工作於無穩態和單穩態兩種方式。

可調整占空比。

輸出端可接收和提供 200mA 電流。

輸出電壓與 TTL 電平兼容。

溫度穩定性好於 0.005%/℃。

套用範圍

精確定時

脈衝發生

連續定時

頻率變換

脈衝寬度調製

脈衝相位調製

◆ 封裝形式

TO-5金屬封裝 DIP8 雙列直插封裝

引腳說明

引腳編號 符號 功能說明

1 GND 地線

2 TR 觸發

3 OUT 輸出

4 RES 復位

5 CV 控制電壓

6 TH 閥值

7 DIS 放電

8 VCC 電源

◆ 代換電路

以下各廠商的同型號電路均可直接代換。 國家半導體 摩托羅拉 德州儀器 日電 飛利浦 日立 西格尼蒂克

LM555 MC1455 NE555 μPC1555 CA555 HA17555 SE555

封裝形式

TO-5金屬封裝 DIP8 雙列直插封裝。

極限參數

+18V

耗散功率

（注 1）

LM555H、LM555CH 760mW

LM555N、LM555CN 1180mW

工作溫度範圍

LM555C 0℃ 至 +70℃

LM555 -55℃ 至 +125℃

存儲溫度範圍

-65℃ 至 +150℃

焊接信息

雙列直插封裝（DIP）

錫焊（10 秒） 260℃

小外形封裝（SOP）

汽相焊（60 秒） 215℃

紅外焊（15 秒） 220℃

注 1：對於運行在更高溫度環境的器件必需降低額定值使用。額定值是在環境溫度為 25℃ ，最高 +150℃ 結溫，結到

環境的熱阻是 164℃/W（TO-5）、106℃/W（DIP）和 170℃/W（SO-8）的條件下測得。

電氣參數

LM555/555C 電氣參數表（TA=25℃，VCC=+5V 至 +15V，除非另外說明。） 參數 條件 LM555 LM555C 單位

最小 典型 最大 最小 典型 最大

電源電壓 4.5 18 4.5 16 V

電源電流 VCC=5V，RL=∞ 3 5 3 6 mA

VCC=5V，RL=∞

（低電平狀態）（注 2） 10 12 10 15 mA

單穩態定時誤差

初始精度 RA、RB=1k 至 100k

C=0.1μF（注 3） 0.5 1 %

溫度偏差 30 50 ppm/℃

中止溫度精度 1.5 1.5 %

電壓偏差 0.05 0.1 %/V

無穩態定時誤差

初始精度 1.5 2.25 %

溫度偏差 90 150 ppm/℃

中止溫度精度 2.5 3.0 %

閥值電壓 0.667 0.667 xVCC

觸發電壓 VCC=15V 4.8 5 5.2 5 V

VCC=5V 1.45 1.67 1.9 1.67 V

復位電壓 0.4 0.5 1 0.4 0.5 1 V

復位電流 0.1 0.4 0.1 0.4 mA

閥值電流 （注 4） 0.1 0.25 0.1 0.25 μA

控制電壓級別 VCC=15V 9.6 10 10.4 9 10 11 V

VCC=5V 2.9 3.33 3.8 2.6 3.33 4 V

引腳 7 漏電輸出高電平 1 100 1 100 nA

引腳 7 處置（注 5）

輸出低電平 VCC=15V，I7=15mA 150 180 mV

輸出低電平 VCC=4.5V，I7=4.5mA 70 100 80 200 mV

輸出電壓降（低電平） VCC=15V，ISINK=10mA 0.1 0.15 0.1 0.25 V

VCC=15V，ISINK=50mA 0.4 0.5 0.4 0.75 V

VCC=15V，ISINK=100mA 2 2.2 2 2.5 V

VCC=15V，ISINK=200mA 2.5 2.5 V

VCC=5V，ISINK=8mA 0.1 0.25 V

VCC=5V，ISINK=5mA 0.25 0.35 V

輸出電壓降（高電平） VCC=15V，ISOURCE=200mA 12.5 12.5 V

VCC=15V，ISOURCE=100mA 13 13.3 12.75 13.3 V

VCC=5V 3 3.3 2.75 3.3 V

輸出上升時間 100 100 nS

輸出下降時間 100 100 nS

注 2：電源電流是當 VCC=5V 輸出高電平典型電流小於 1mA 時。

注 3：在 VCC=5V 和 VCC=15V 時測得。

注 4：將測定 15V 工作時 RA+RB 的最大值。（RA+RB）最大值的和是 20MΩ。

注 5：在沒有外接反相保護時引腳 7 的電流不允許超過封裝的額定值。

內部結構

◆ 電路特點

LM555 時基電路內部由分壓器、比較器、觸發器、輸出管和放電管等組成，是模擬電路和數字電路的混合體。其中 6 腳為閥值端（TH），是上比較器的輸入。2 腳為觸發端（TR），是下比較器的輸入。3 腳為輸出端（OUT），有 0 和 1 兩種狀態，它的狀態由輸入端所加的電平決定。7 腳為放電端（DIS），是內部放電管的輸出，它有懸空和接地兩種狀態，也是由輸入端的狀態決定。4 腳為復位端（R），叫上低電平（< 0.3V）時可使輸出端為低電平。5 腳為控制電壓端(CV )，可以用它來改變上下觸發電平值。8 腳為電源（VCC），1 腳為地（GND）。

一般可以把 LM555 電路等效成一個大放電開關的 R-S 觸發器。這個特殊的觸發器有兩個輸入端：閥值端（TH）可看成是置零端 R，要求高電平；觸發端（TR）可看成是置位端 S，低電平有效。它只有一個輸出端 OUT，OUT 可等效成觸發器的 Q 端。放電端（DIS）可看成由內部放電開關控制的一個接點，放電開關由觸發器的反 Q端控制：反 Q=1 時 DIS 端接地；反 Q=0 時 DIS 端懸空。此外這個觸發器還有復位端 R，控制電壓端 CV，電源端 VCC 和接地端 GND。

這個特殊的 R-S 觸發器有兩個特點：（1）兩個輸入端的觸發電平要求一高一低：置零端 R 即閥值端 TH 要求高電平，而置位端 S 即觸發端 TR 則要求低電平。（2）兩個輸入端的觸發電平，也就是使它們翻轉的閥值電壓值也不同，當 CV 端不接控制電壓是，對 TH（R） 端來講，> 2/3VCC 是高電平 1，< 2/3VCC 是低電平 0；而對 TR（S）端來講，> 1/3VCC 是高電平 1，< 1/3VCC 是低電平 0。如果在控制端 CV 加上控制電壓 VC，這時上觸發電平就變成 VC 值，而下觸發電平則變成 1/2VC。可見改變控制端的控制電壓值可以改變上下觸發電平值。

下圖是等效的觸發器和它的功能真值表。

◆ 輔助設計

下面是五種 LM555/LM555C 時基電路套用的輔助設計方案，請在選擇電路類型後單擊“進入”按鈕，以便進入設計頁面開始設計。

單脈衝產生器 方波振盪器 1 方波振盪器 2 占空係數 >50% 的振盪器 占空係數可調的振盪器

◆ 參考資料

《National Semiconductor Corporation Linear Databook 3（1987 Rev.1）》第 5-38 頁

《脈衝與數字電路》（第二版）陳傳虞主編，高等教育出版社 1991 年 4 月 第二版 第 302 至 306 頁

《無線電》 1991 年第 7 期第 36 頁《555 電路的複合套用》俞鶴飛

《無線電》 1993 年第 8 期第 38 頁《電路圖中的 555 時基電路（上）》俞鶴飛

《無線電》 1993 年第 9 期第 38 頁《電路圖中的 555 時基電路（下）》俞鶴飛