的结构组成及工作原理

555定时器是一种模拟电路和数字电路相结合的器件，图5－1、图5－2为其内部组成和引脚图。

图5－1 NE555内部电路原理图

图5－2 NE555引脚图

由图5－1知，电路由一个分压器，两个电压比较器，一个R－S触发器，一个功率输出级和一个放电晶体管组成。两个比较器分别连接R－S触发器的R/S端。为了使R－S触发器直接置零，触发器还引出一个4端，只要在4端置入低电平“0”，不管触发器原来处于什么状态，也不管它输入端加的是什么信号，触发器会立即置零，即Q=0=U0，所以4端也称为总复位端。图中三极管是复位放大器。555电路中特设了一个放电开关，当555电路输出端电平U0=0时，Q'=1，三极管T1处于导通状态;当输出端电平U0=1时，Q'=0，BG23处于截止状态，相当于7端开路。因此三极管T1起到了一个开关的作用。当U0=0时，开关闭合，为电容提供了一个接地的放电通路; 当U0=1时，开关断开，7端开路，电容器不能放电。3个电阻是3只精密度高的5kΩ的电阻，3只电阻构成了一个电阻分压器，为上比较器和下比较器提供基准电压，因为分压器的3个电阻是5kΩ，“555”因此而得名。

555的5脚称为“控制端”，它是上比较器的基准电压端。若此端外接电压源，则比较器的基准电压由外接电压源所决定，从而实现了外电压控制，如果5脚不接外部电压源，则上、下比较器的基准电压分别是2/3VCC和1/3VCC。若5脚接6V的电压源，则上比较器的基准电压就是6V，而下比较器的基准电压为外接电压源的一半，为3V。如果5脚接一交变电压，则上比较器和下比较器的基准电压都随时间而变化，从而使外部定时元件的充放电时间也随之变化，可以起到调制的作用。当5脚不接外部电压时，通常接入一个0．01～0．1μF的电容至地，以防外接干扰。8脚为电源正极，电源电压范围是4．5～18 V，1脚为电源负极(地)端。

表5－1 555定时器的逻辑功能

表5－2 555定时器功能表

其中: VREF1=2/3VCC; VREF2=1/3VCC。

从简化的内部电路结构和表5－1的逻辑功能表和表5－2的定时器功能表中可以看出， 555电路有以下几个特点:

①两个输入端触发电平的要求不同。在⑥输入端加上大于2/3VCC(或VC)的电压，可以把触发器置于“0”状态，即UO=0。在⑥端加上小于2/3VCC(或VCC/2)的电压时可以把触发器置于“1”状态，即UO=1。

②复位端4低电平有效，平时应为高电平。

③对于放电开关端7，当UO为低电平时，7端接地; 当UO为高电平时，7对地开路。

TTL与CMOS型555集成块功能相似，参数上有些区别，表5－3给出了他们的参数。

表5－3 TTL与CMOS型的555主要参数比较

根据表5－3对两者的比较:

CMOS型555的输出脉冲的上升沿和下降沿比TTL的要陡，变换时间短; 在传输过渡时间里产生的尖峰电流小; 输入阻抗比TTL型的555要高出几个数量级; 驱动能力比TTL的要差。一般来说，在要求定时长，功耗小，负载轻的场合，宜选用CMOS型的555，而在要求负载重，驱动电流大，电压高的场合，宜选用TTL型的555。

图5－3 TTL芯片与CMOS芯片内部电路