集成时基电路的设计与应用

1.555时基电路简介

555集成定时电路通常称为定时器也称555时基电路，它是一种中规模集成电路，具有功能强、使用灵活、适用范围宽等特点。通常只需外接少量阻容元件，就可以组成各种不同用途的脉冲电路，如多谐振荡器、单稳态电路及施密特触发器等。另外555时基电路还可用于调光、调温、调压、调速度等多种控制电路。它有TTL型的，还有CMOS型的。典型的TTL定时器有5G555、NE555、NE556等；CMOS定时器有CC7555，CC7556（双定时），它们的逻辑功能和外部引脚排列完全相同。由于它使用方便、价格低廉因此得到了广泛应用。

CC7555的内部电路结构如图3-36a所示，图3-36b为外引线排列图。由图3-36a可以看出，电路可分成电阻分压器、电压比较器、基本RS触发器和输出缓冲级等部分。

图3-36 CC7555集成定时器

（1）电阻分压器和电压比较器

电阻分压器由3个等值电阻组成，它对电源电压VDD分压，使比较器C1的“-”输入端电压为VDD，而比较器C2的“+”输入端电压为VDD。当输入TH端的电压大于VDD时，比较器C₁输出高电平1；若加在的电压小于V_DD时，比较器C₂也输出高电平1。

（2）基本RS触发器

基本RS触发器由两个或非门组成。C₁、C₂的输出端即为基本RS触发器的输入端R、S。定时器的输出OUT=Q。

（3）放电管V和输出缓冲器

场效应晶体管V作为放电开关，它的栅极G受基本RS触发器Q反端状态的控制。输出端的反相器构成输出缓冲器，主要作用是提高电流驱动能力，同时还可隔离负载对定时器的影响。

2.集成定时器的其他应用(www.xing528.com)

（1）路灯自动控制器

图3-37所示为路灯自动控制器的电原理图。其中V为光敏晶体管3DU。有光照时，c-e之间的电阻变小；光暗时，c-e间电阻就变大。RP为可变电阻，L受控于小灯泡，白天因光线亮光敏管3DUc-e之间的电阻下降，⑥脚分得的电压大于V_CC（4V），定时器的输出端，③脚为低电平，所以小灯泡L不亮。天黑时光敏c-e间电阻增大，使低触发端②脚电压小于V_CC（2V），于是③脚输出高电平，小灯泡HL发光。调节RP可调节灯的亮度。

（2）触摸台灯

图3-37 路灯自动控制电路

集成电路图3-38所示是一片555时基电路，在这里接成单稳态电路。平时由于触摸片P端无感应电压，电容C₁通过555第⑦脚放电完毕，第③脚输出为低电平，继电器KS释放，电灯不亮。

图3-38 触摸台灯电路

555时基电路的触发端，使555时基电路的输出由低电平变成高电平，继电器KS吸合，电灯点亮。同时，555时基电路第⑦脚内部截止，当需要开灯时，用手触碰一下金属片P，人体感应的信号电压由C₂加至电源便通过R₁给C₁充电，这就是定时的开始。

当电容C₁上电压上升至电源电压的2/3时，555时基电路第⑦脚导通使C₁放电，使第③脚输出由高电平变回到低电平，继电器释放，电灯熄灭，定时结束。