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          新手必讀:555芯片工作原理、發(fā)展歷史及其工作模式

          作者: 時間:2017-10-27 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

            定時器可以說是模擬電路與數(shù)字電路結(jié)合的典范。定時器是美國Signetics公司1972年研制的用于取代機(jī)械式定時器的中規(guī)模集成電路,因輸入端設(shè)計(jì)有三個5kΩ的電阻而得名。此電路后來竟風(fēng)靡世界。

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/201710/368893.htm

            一: 的發(fā)展歷史

            555定時器由Hans R. Camenzind于1971年為西格尼蒂克公司設(shè)計(jì)。西格尼蒂克公司后來被飛利浦公司所并購。不同的制造商生產(chǎn)的有不同的結(jié)構(gòu),標(biāo)準(zhǔn)的集成有25個晶體管,2個二極管和15個電阻并通過8個引腳引出(DIP-8封裝)。555的派生型號包括556(集成了兩個555的DIP-14芯片)和558與559。

            NE555的工作溫度范圍為0-70°C,軍用級的SE555的工作溫度范圍為−55到+125 °C。555的封裝分為高可靠性的金屬封裝(用T表示)和低成本的環(huán)氧樹脂封裝(用V表示),所以555的完整標(biāo)號為NE555V、NE555T、SE555V和SE555T。一般認(rèn)為名字的來源是其中的三枚5KΩ電阻,但Hans Camenzind否認(rèn)這一說法并聲稱他是隨意取的這三個數(shù)字。

            555還有低功耗的版本,包括7555和使用CMOS電路的TLC555。7555的功耗比標(biāo)準(zhǔn)的555低,而且其生產(chǎn)商宣稱7555的控制引腳并不像其他555芯片那樣需要接地電容,同時供電與地之間也不需要消除毛刺的去耦電容。

            二:555芯片工作原理

            555集成電路開始是作定時器應(yīng)用的,所以叫做555定時器或555時基電路。但后來經(jīng)過開發(fā),它除了作定時延時控制外,還可用于調(diào)光、調(diào)溫、調(diào)壓、調(diào)速等多種控制及計(jì)量檢測。此外,還可以組成脈沖振蕩、單穩(wěn)、雙穩(wěn)和脈沖調(diào)制電路,用于交流信號源、電源變換、頻率變換、脈沖調(diào)制等。

            其工作原理是:兩個比較器的輸出電壓控制RS 觸發(fā)器和放電管的狀態(tài)。在電源與地之間加上電壓,當(dāng) 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 /3。若觸發(fā)輸入端 TR 的電壓小于VCC /3,則比較器 C2 的輸出為 0,可使 RS 觸發(fā)器置 1,使輸出端 OUT=1。如果閾值輸入端 TH 的電壓大于 2VCC/3,同時 TR 端的電壓大于VCC /3,則 C1 的輸出為 0,C2 的輸出為 1,可將 RS 觸發(fā)器置 0,使輸出為低電平。

            主要特點(diǎn):

            1.只需簡單的電阻器、電容器,即可完成特定的振蕩延時作用。其延時范圍極廣,可由幾微秒至幾小時之久。

            2.它的操作電源范圍極大,可與TTL,CMOS等邏輯電路配合,也就是它的輸出電平及輸入觸發(fā)電平,均能與這些系列邏輯電路的高、低電平匹配。

            3.其輸出端的供給電流大,可直接推動多種自動控制的負(fù)載。4.它的計(jì)時精確度高、溫度穩(wěn)定度佳,且價格便宜。

            應(yīng)用領(lǐng)域:

            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(shí)現(xiàn)多諧振蕩器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及施密特觸發(fā)器等脈沖產(chǎn)生與變換電路。它也常作為定時器廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、電子測量及自動控制等方面。

            555定時器可工作在三種工作模式下:

            單穩(wěn)態(tài)模式:在此模式下,555功能為單次觸發(fā)。應(yīng)用范圍包括定時器,脈沖丟失檢測,反彈跳開關(guān),輕觸開關(guān),分頻器,電容測量,脈沖寬度調(diào)制(PWM)等。

            無穩(wěn)態(tài)模式:在此模式下,555以振蕩器的方式工作。這一工作模式下的555芯片常被用于頻閃燈、脈沖發(fā)生器、邏輯電路時鐘、音調(diào)發(fā)生器、脈沖位置調(diào)制(PPM)等電路中。如果使用熱敏電阻作為定時電阻,555可構(gòu)成溫度傳感器,其輸出信號的頻率由溫度決定。

            雙穩(wěn)態(tài)模式(或稱施密特觸發(fā)器模式:在DIS引腳空置且不外接電容的情況下,555的工作方式類似于一個RS觸發(fā)器,可用于構(gòu)成鎖存開關(guān)。

            三: 名稱定義

            一般用雙極型(TTL)工藝制作的稱為 555,用 互補(bǔ)金屬氧化物(CMOS )工藝制作的稱為 7555,除單定時器外,還有對應(yīng)的雙定時器 556/7556。555 定時器的電源電壓范圍寬,可在 4.5V~16V 工作,7555 可在 3~18V 工作,輸出驅(qū)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。

            目前,流行的產(chǎn)品主要有4個:BJT兩個:555,556(含有兩個555);CMOS兩個:7555,7556(含有兩個7555)。

            生產(chǎn)廠商:

            生產(chǎn)企業(yè)不同,型號相同。集成電路的前綴代表廠家,中間的數(shù)字是型號代碼,后綴一般代表溫度,封裝等特性。

            NE555生產(chǎn)廠家其中主要由此5家廠家、5大品牌技術(shù)商生產(chǎn),NXP恩智浦、TI德儀、NEC日電、ST意法半導(dǎo)體、FAIRCHILD仙童(排名不分先后)。

            比如:NE555是屬于555系列的計(jì)時IC的其中的一種型號,555系列IC的接腳功能及運(yùn)用都是相容的,只是型號不同的因其價格不同其穩(wěn)定度、省電、可產(chǎn)生的振蕩頻率也不大相同;而555是一個用途很廣且相當(dāng)普遍的計(jì)時IC,只需少數(shù)的電阻和電容,便可產(chǎn)生數(shù)位電路所需的各種不同頻率之脈波訊號。

            比如:NE555和LM555的功能完全相同,只是前者早期是日本NEC公司生產(chǎn)的,而LM最早是美國國家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的。

            555定時器有許多不同公司生產(chǎn)的衍生型號,其中有引腳功能不同的型號,也有采用CMOS的設(shè)計(jì)。有的芯片中包括數(shù)個集成的555定時器。555芯片家族的其他一些型號如下:

            



          關(guān)鍵詞: 555 555芯片

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