555數(shù)字集成電路介紹

前面介紹的都是模擬電子電路，接下來(lái)在介紹一些數(shù)字邏輯電路的知識(shí)，先介紹555集成電路。555集成電路大量應(yīng)用于電子控制、電子檢測(cè)、儀器儀表、家用電器、音響報(bào)警、電子玩具等諸多方面?？捎米?a target="_blank">振蕩器、脈沖發(fā)生器、延時(shí)發(fā)生器、定時(shí)器、方波發(fā)生器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)振蕩器、雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器、自由多諧振蕩器、鋸齒波產(chǎn)生器、脈寬調(diào)制器等。

555集成電路的特點(diǎn)

1.555在電路結(jié)構(gòu)上由模擬電路和數(shù)字電路組合而成，他將模擬功能與邏輯功能融為一體，能夠產(chǎn)生較為精準(zhǔn)的時(shí)間延遲和振蕩。而且還擴(kuò)寬了模擬集成電路的應(yīng)用范圍。

2.555集成電路采用單電源。雙極型555的電壓范圍為4.5~15V，而CMOS 型的電源適應(yīng)范圍更寬，為2~18V。這樣，它就可以和模擬運(yùn)算放大器還有TTL或CMOS數(shù)字電路共用一個(gè)電源。

3.555可獨(dú)立構(gòu)成一個(gè)定時(shí)電路，且定時(shí)精度較高。

4.555最大輸出電流（雙極型）可達(dá)200mA，帶負(fù)載能力強(qiáng)，可直接驅(qū)動(dòng)小電機(jī)、喇叭、小繼電器等負(fù)載。

555集成電路實(shí)物圖

目前市場(chǎng)賣的555集成電路的封裝外形多為8腳雙列直插式封裝，當(dāng)然還有貼片封裝，這里不做解釋，外形見(jiàn)圖示。

NE555P芯片實(shí)物圖

引腳排列圖如圖示

555芯片引腳圖

1——接地（負(fù)極）;2——觸發(fā)端；3——輸出端；4——復(fù)位端；

5——控制電壓；6——閾值電壓；7——放電端；8——電源端（正極）。

555結(jié)構(gòu)組成

雖然很多半導(dǎo)體公司都在生產(chǎn)各自型號(hào)的555芯片，但是其內(nèi)部電路大同小異，且都具有相同的引出功能端。

555集成電路內(nèi)部一共有21個(gè)三極管、4個(gè)二極管和16個(gè)電阻，組成兩個(gè)電壓比較器、一個(gè)R-S觸發(fā)器、一個(gè)放電三極管和由3個(gè)5KΩ電阻組成的分壓器。圖中A1、A2是兩個(gè)高增益的電壓比較器，它們的輸出端分別接到觸發(fā)器的R（置0）端和S（置1）端。V是放電二極管，R1、R2、R3就是3只5KΩ電阻，組成分壓器，555芯片的名稱因此而得名。

A1稱為上比較器，A2為下比較器，由于R1、R2、R3阻值相等，所以電路的第5腳電位固定在2/3Vcc上，Vcc為工作電源電壓，第6腳是閾值輸入端。下比較器A2的同相輸入端，電位被固定在1/3Vcc上，反相輸入端即在第2腳作為觸發(fā)輸入端。A1與A2的輸出端分別送到R-S觸發(fā)器的置位端S（即置1），和復(fù)位端R（即置0），以控制輸出端第3腳的電平狀態(tài)和放電三極管VT的導(dǎo)通與截止。

555內(nèi)部等效圖

555集成電路原理介紹

圖中的外部元件Rt、Ct，與555集成電路接成的是單穩(wěn)態(tài)電路。由于A1的基準(zhǔn)設(shè)在反相輸入端（2/3Vcc），所以當(dāng)閾值端即第6腳電壓高于或等于2/3Vcc時(shí)，A1輸出高電平，使觸發(fā)器復(fù)位，輸出端第3腳為低電平，Q=0，所以！Q=1;（！Q代表非Q），此時(shí)放電管VT導(dǎo)通，555電路的第1、7兩腳被VT短接，外部電容Ct，可以通過(guò)第1、7腳間放電。而A2的基準(zhǔn)是設(shè)在同相輸入端，因此只有觸發(fā)端第2腳電位低于或等于1/3Vcc時(shí)，A2輸出高電平，觸發(fā)器被置位，第三腳輸出高電平，！Q=0，放電管VT截止，第1、7兩腳間斷開(kāi)，等效為第7腳懸空，此時(shí)外接電容Ct，可通過(guò)電阻Rt充電。閾值端第6腳只對(duì)高電平（≥2/3Vcc）有效，對(duì)低電平不起作用。觸發(fā)器第2腳只對(duì)低電平（≤1/3Vcc）有效，對(duì)高電平不起作用。因此觸發(fā)端第2腳電位低于1/3Vcc時(shí)，555的第3腳就輸出高電位，當(dāng)觸發(fā)端第6腳電位高于2/3Vcc且第2腳電位高于1/3Vcc時(shí)，555的第3腳輸出低電平。

555集成電路還設(shè)置了強(qiáng)制復(fù)位端第4腳，如果該腳為低電位（≤0.4V）時(shí)，不管第2/6腳電位高低如何，第3腳總是輸出低電平。555集成電路的第5腳為控制端，可以通過(guò)外接分壓電阻或穩(wěn)壓管來(lái)改變A1、A2兩個(gè)電壓比較器的基準(zhǔn)電壓以擴(kuò)大其應(yīng)用范圍， 如果在第5腳與第1腳之間外接一只5.1V穩(wěn)壓管，則上比較器A1的基準(zhǔn)電壓就是5.1V，而比較器A2的基準(zhǔn)電壓便為5.1V×1/2=2.6V。如果在第5腳接一個(gè)交變電壓，則A1、A2兩比較器的基準(zhǔn)電壓將隨時(shí)間而變化，從而使外部電路充放電時(shí)間也隨之變化，也就是起到調(diào)制作用。大部分電路通過(guò)103（0.01uF）電容器接地，以消除干擾。

555集成電路簡(jiǎn)明真值表

555集成電路真值表

555集成電路分為雙極型和CMOS型兩種。CMOS型的555電路一般命名為7555，也叫NE7555，而雙極型的為NE555，有所區(qū)別。上述所講的是雙極型的555芯片，工作電壓為4.5V~15V，第3腳輸出驅(qū)動(dòng)電流可達(dá)200mA，可直接驅(qū)動(dòng)小型繼電器，但缺點(diǎn)是靜態(tài)電流也偏大。

先了解一下555集成電路的基本原理，積少成多，對(duì)學(xué)習(xí)數(shù)字邏輯電路有一定的幫助，建議小伙伴多學(xué)學(xué)。領(lǐng)悟之后可對(duì)相關(guān)電路進(jìn)行學(xué)習(xí)用三個(gè)555芯片設(shè)計(jì)聲光計(jì)時(shí)器項(xiàng)目。