ne555工作原理:5个核心电路实例帮你彻底搞懂


ne555工作原理:5个核心电路实例帮你彻底搞懂

NE555定时器,作为一款经典的模拟集成电路,自1971年由Signetics公司推出以来,凭借其高可靠性、低成本、易于使用等优点,在工业控制、定时、振荡、脉冲产生等领域得到了广泛应用。尽管NE555的应用电路千变万化,但其内部工作原理却相对固定。要彻底搞懂NE555,关键在于理解其内部的五个核心电路模块:比较器、触发器、放电晶体管、电压控制电路和电阻分压器。本文将通过五个核心电路实例,深入剖析NE555的工作原理。

一、电阻分压器:为比较器提供基准电压

NE555内部包含一个由三个精密电阻(R1、R2、R3)组成的分压器网络,将电源电压VCC分压成三个相等的电压,分别为2/3 VCC和1/3 VCC。这三个电压分别作为两个比较器A1和A2的基准电压。

电路实例: 想象一个简单的分压器电路,由三个阻值均为5kΩ的电阻串联,一端连接VCC,另一端连接地GND。中间两个电阻的连接点分别连接到比较器A1的正输入端和比较器A2的负输入端。

工作原理: 由于电阻值相等,所以分压点的电压分别为VCC/3和2VCC/3。这两个电压分别作为比较器A1和A2的参考电压。比较器A1的正输入端(THRESH)接至VCC/3,比较器A2的负输入端(TRIG)接至2VCC/3。

二、比较器A1和A2:判断输入电压的高低

NE555内部包含两个电压比较器A1和A2,它们是高速的电压比较器,用于比较输入电压与基准电压的大小。

电路实例: 比较器A1的正输入端(THRESH)接至外部定时电容C的充电端,负输入端(TRIG)接至VCC/3。比较器A2的正输入端接至2VCC/3,负输入端(TRIG)接至外部定时电容C的放电端。

工作原理: 比较器A1的输出状态取决于其正输入端电压是否大于负输入端电压。当THRESH电压大于VCC/3时,A1输出高电平;否则输出低电平。比较器A2的输出状态则取决于其正输入端电压是否小于负输入端电压。当TRIG电压小于2VCC/3时,A2输出高电平;否则输出低电平。

三、触发器:控制输出状态和复位

NE555内部包含一个由两个与非门交叉耦合构成的RS触发器,用于控制输出状态和复位。

电路实例: 比较器A1的输出连接到RS触发器的S(置位)输入端,比较器A2的输出连接到RS触发器的R(复位)输入端。触发器的Q输出端连接到放电晶体管的基极,并作为NE555的输出端(OUT)。

工作原理: RS触发有置位和复位功能。当S=1,R=0时,触发器置位,Q=1,输出高电平。当S=0,R=1时,触发器复位,Q=0,输出低电平。当S=0,R=0时,触发器保持 previous state。当S=1,R=1时,