NE555 震盪器、計時器 IC 說明及運用

NE555 (Timer IC)大約在 1971 年由 Signetics Corporation 發佈,在當時是唯一非常快速且商業化的Timer IC,在往後的 30 年來非常普遍被使用,且延伸出許多的應用電路,儘管近年來 CMOS 技術版本的 Timer IC 如 MOTOROLA 的 MC1455 已被大量的使用,但原規格的NE555 依然正常的在市場上供應,儘管新版 IC 在功能上有部份的改善,但其腳位勁能並沒變化,所以到目前都可直接的代用。

功能特性:

  • 供應電壓 4.5-18V
  • 供應電流 3-6 mA
  • 輸出電流 225mA (max)
  • 上升/下降時間 100 ns
    動作:
  • 外部電容決定 On-Off 輸出脈衝周期的長短。
  • 充電時間是常電容充電至供應電壓的63.7%時=時間常數, = RC。

模式:

  • 單觸發(單穩)
  • 震盪器(非穩)

單觸發(單穩):

  • 當輸入端接收觸發脈衝後產生一個固定長度的脈衝輸出。
  • 可外加特定的選擇電路改變脈衝輸出的長度。
  • 也可用在延遲器設計。
  • 輸出脈衝長度取決於RC。

震盪器(非穩):

  • 產生一連續方波。
  • 頻率及周期取決於 RC 的值。
  • 頻率的計算規則:
    • f = 1/(.693 x C x (R1 + 2 x R2))
    • 脈衝的 ON 周期為 t1 秒,OFF 周期為 t2 秒,所以 t1+t2為全周期。
  • t1 周期約55 to 95%。
    • D = t1/t = (R1 + R2) / (R1 + 2R2)
    • t1 = .693(R1+R2)C
    • t2 = .693 x R2 x C

腳位功能:
1: 接地 Ground ,通常為電源的負電。
2: 觸發 Trigger
最少要有 1u Second 約 1/3Vcc 正電壓脈衝足以觸發,觸發脈衝是一個短暫的高至低的脈衝,
輸出為一負脈衝。
觸發的時間須小於 RC 的時間常數,如果這個腳位持續保持在低電位,其輸出會一直到高電
位,直到觸發輸入回到高電位。
觸發脈衝不可在大於其 RC 常數的期間內小於1/3Vcc,否則在前一個脈衝終止時會再自我觸
發。
單穩輸出脈衝寛度最小不得低於10u Sec.以防止雙重觸發。
通用典型的 DC 電流為500nA,其觸發的電流必需流通在其他附加的電路,所以 R 不得大於
3MΩ。
3: 輸出 Output
提供一個低於供電電壓V+約 1.7V 的高態輸出。
上升/下降的時間快速,切換時間約 100uSec.
輸出位準與輸入觸發反向。
輸出可經由 RESET 觸發,產生幾乎為接地電壓的低態輸出。
4: 輸出重置 Output Reset:

  • 跨越電壓為0.7V,表面電流 0.1mA , 0.5uS 寛度。
  • Reset 為一最高優先權功能。
    • 不管其輸入狀態,將強制輸出成為低態
    • 可提前終止其輸出脈衝。
    • 可終結震盪從"ON"到"OFF"
  • Reset 到輸出的典型延遲時間為 0.5Us。
  • 當不使用 Reset 時,建議把它接地,以避免不預期的 Reset 動作。

5: 額外控制 Reference

  • 允許以2/3 V+的電力直接驅動這一點。
  • 此項為一選項。適用於其它多項外部時基設備的驅動,可獨立於 RC 常數之外。於單穩狀態時其控制電壓可為 45 至 90%的 Vcc 電壓,控制的輸出寛度可獨立於 RC 常收之外。於非穩模式時,其控制電壓可從 1.7V 至 Vcc 的電壓,可輸出調頻式的輸出(frequency modulated (FM) output)。
  • 不使用時經由一個 0.01u 的電容接地可排除不正常的觸發。

6:重置鎖定 Reset latch

  • 致使輸出成為低態。
  • 為一 DC 電流,從外部電路流向此點需要有 0.1uA 的跨越電流,R 需< 16 Mega-ohm。

7: 時基電容 Timing capacitor

  • 當輸出為"LOW"時,“On"(對地低阻抗),當輸出為"High"時,“Off"(對地高
    阻抗)。

8: 電源供應+Vcc

  • 供應電壓 voltage +4.5 volts (最小) to +16 volts (最大)
  • 可產生大的輸出電流 (約 150mA)。
  • 建議於靠近此接腳的地方安裝一個較大容量去耦電容。T
  • 555 有能力輸出兩倍的驅動電流。

更多的範例:

翻譯若有不正確之處請多見諒
By George Liao.(版權所有,請勿轉載)

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