555数字集成电路介绍

前面介绍的都是模拟电子电路，接下来在介绍一些数字逻辑电路的知识，先介绍555集成电路。555集成电路大量应用于电子控制、电子检测、仪器仪表、家用电器、音响报警、电子玩具等诸多方面。可用作振荡器、脉冲发生器、延时发生器、定时器、方波发生器、单稳态触发振荡器、双稳态多谐振荡器、自由多谐振荡器、锯齿波产生器、脉宽调制器等。

555集成电路的特点

1.555在电路结构上由模拟电路和数字电路组合而成，他将模拟功能与逻辑功能融为一体，能够产生较为精准的时间延迟和振荡。而且还扩宽了模拟集成电路的应用范围。

2.555集成电路采用单电源。双极型555的电压范围为4.5~15V，而CMOS 型的电源适应范围更宽，为2~18V。这样，它就可以和模拟运算放大器还有TTL或CMOS数字电路共用一个电源。

3.555可独立构成一个定时电路，且定时精度较高。

4.555最大输出电流（双极型）可达200mA，带负载能力强，可直接驱动小电机、喇叭、小继电器等负载。

555集成电路实物图

目前市场卖的555集成电路的封装外形多为8脚双列直插式封装，当然还有贴片封装，这里不做解释，外形见图示。

NE555P芯片实物图

引脚排列图如图示

555芯片引脚图

1——接地（负极）;2——触发端；3——输出端；4——复位端；

5——控制电压；6——阈值电压；7——放电端；8——电源端（正极）。

555结构组成

虽然很多半导体公司都在生产各自型号的555芯片，但是其内部电路大同小异，且都具有相同的引出功能端。

555集成电路内部一共有21个三极管、4个二极管和16个电阻，组成两个电压比较器、一个R-S触发器、一个放电三极管和由3个5KΩ电阻组成的分压器。图中A1、A2是两个高增益的电压比较器，它们的输出端分别接到触发器的R（置0）端和S（置1）端。V是放电二极管，R1、R2、R3就是3只5KΩ电阻，组成分压器，555芯片的名称因此而得名。

A1称为上比较器，A2为下比较器，由于R1、R2、R3阻值相等，所以电路的第5脚电位固定在2/3Vcc上，Vcc为工作电源电压，第6脚是阈值输入端。下比较器A2的同相输入端，电位被固定在1/3Vcc上，反相输入端即在第2脚作为触发输入端。A1与A2的输出端分别送到R-S触发器的置位端S（即置1），和复位端R（即置0），以控制输出端第3脚的电平状态和放电三极管VT的导通与截止。

555内部等效图

555集成电路原理介绍

图中的外部元件Rt、Ct，与555集成电路接成的是单稳态电路。由于A1的基准设在反相输入端（2/3Vcc），所以当阈值端即第6脚电压高于或等于2/3Vcc时，A1输出高电平，使触发器复位，输出端第3脚为低电平，Q=0，所以！Q=1;（！Q代表非Q），此时放电管VT导通，555电路的第1、7两脚被VT短接，外部电容Ct，可以通过第1、7脚间放电。而A2的基准是设在同相输入端，因此只有触发端第2脚电位低于或等于1/3Vcc时，A2输出高电平，触发器被置位，第三脚输出高电平，！Q=0，放电管VT截止，第1、7两脚间断开，等效为第7脚悬空，此时外接电容Ct，可通过电阻Rt充电。阈值端第6脚只对高电平（≥2/3Vcc）有效，对低电平不起作用。触发器第2脚只对低电平（≤1/3Vcc）有效，对高电平不起作用。因此触发端第2脚电位低于1/3Vcc时，555的第3脚就输出高电位，当触发端第6脚电位高于2/3Vcc且第2脚电位高于1/3Vcc时，555的第3脚输出低电平。

555集成电路还设置了强制复位端第4脚，如果该脚为低电位（≤0.4V）时，不管第2/6脚电位高低如何，第3脚总是输出低电平。555集成电路的第5脚为控制端，可以通过外接分压电阻或稳压管来改变A1、A2两个电压比较器的基准电压以扩大其应用范围， 如果在第5脚与第1脚之间外接一只5.1V稳压管，则上比较器A1的基准电压就是5.1V，而比较器A2的基准电压便为5.1V×1/2=2.6V。如果在第5脚接一个交变电压，则A1、A2两比较器的基准电压将随时间而变化，从而使外部电路充放电时间也随之变化，也就是起到调制作用。大部分电路通过103（0.01uF）电容器接地，以消除干扰。

555集成电路简明真值表

555集成电路真值表

555集成电路分为双极型和CMOS型两种。CMOS型的555电路一般命名为7555，也叫NE7555，而双极型的为NE555，有所区别。上述所讲的是双极型的555芯片，工作电压为4.5V~15V，第3脚输出驱动电流可达200mA，可直接驱动小型继电器，但缺点是静态电流也偏大。

先了解一下555集成电路的基本原理，积少成多，对学习数字逻辑电路有一定的帮助，建议小伙伴多学学。领悟之后可对相关电路进行学习用三个555芯片设计声光计时器项目。