◆ 电路特点
LM555 时基电路内部由分压器、比较器、触发器、输出管和放电管等组成,是模拟电路和数字电路的混合体。其中 6 脚为阀值端(TH),是上比较器的输入。2 脚为触发端(TR),是下比较器的输入。3 脚为输出端(OUT),有 0 和 1 两种状态,它的状态由输入端所加的电平决定。7 脚为放电端(DIS),是内部放电管的输出,它有悬空和接地两种状态,也是由输入端的状态决定。4 脚为复位端(R),叫上低电平(< 0.3V)时可使输出端为低电平。5 脚为控制电压端(CV ),可以用它来改变上下触发电平值。8 脚为电源(VCC),1 脚为地(GND)。
一般可以把 LM555 电路等效成一个大放电开关的 R-S 触发器。这个特殊的触发器有两个输入端:阀值端(TH)可看成是置零端 R,要求高电平;触发端(TR)可看成是置位端 S,低电平有效。它只有一个输出端 OUT,OUT 可等效成触发器的 Q 端。放电端(DIS)可看成由内部放电开关控制的一个接点,放电开关由触发器的反 Q端控制:反 Q=1 时 DIS 端接地;反 Q=0 时 DIS 端悬空。此外这个触发器还有复位端 R,控制电压端 CV,电源端 VCC 和接地端 GND。
这个特殊的 R-S 触发器有两个特点:(1)两个输入端的触发电平要求一高一低:置零端 R 即阀值端 TH 要求高电平,而置位端 S 即触发端 TR 则要求低电平。(2)两个输入端的触发电平,也就是使它们翻转的阀值电压值也不同,当 CV 端不接控制电压是,对 TH(R) 端来讲,> 2/3VCC 是高电平 1,< 2/3VCC 是低电平 0;而对 TR(S)端来讲,<1/3VCC 是高电平 1,> 1/3VCC 是低电平 0。如果在控制端 CV 加上控制电压 VC,这时上触发电平就变成 VC 值,而下触发电平则变成 1/2VC。可见改变控制端的控制电压值可以改变上下触发电平值。
◆ 辅助设计
下面是五种 LM555/LM555C 时基电路应用的辅助设计方案,请在选择电路类型后单击“进入”按钮,以便进入设计页面开始设计。
单脉冲产生器 方波振荡器 1 方波振荡器 2 占空系数 >50% 的振荡器 占空系数可调的振荡器
◆ 参考资料
《National Semiconductor Corporation Linear Databook 3(1987 Rev.1)》第 5-38 页
《脉冲与数字电路》(第二版)陈传虞主编,高等教育出版社 1991 年 4 月 第二版 第 302 至 306 页
《无线电》 1991 年第 7 期第 36 页《555 电路的复合应用》俞鹤飞
《无线电》 1993 年第 8 期第 38 页《电路图中的 555 时基电路(上)》俞鹤飞
《无线电》 1993 年第 9 期第 38 页《电路图中的 555 时基电路(下)》俞鹤飞