1
一, 555定时器 的电路结构
第三节 555定时器及其应用
二, 用 555定时器接成的施密特触发器
三, 用 555定时器接成的单稳态触发器
四, 用 555定时器接成的多谐振荡器
2
复习
多谐振荡器 的特点？
多谐振荡器的 主要参数？
若要求频率稳定性高，需采用怎样的 多谐振荡器？
3
为 数字 — 模拟混合 集成电路 。
可产生精确的时间延迟和振荡, 内部有 3个 5KΩ的
电阻分压器, 故称 555。
在波形的产生与变换, 测量与控制, 家用电器,
电子玩具等许多领域中都得到了 应用 。
第三节 555定时器及其应用
4
各公司生产的 555定时器的 逻辑功能 与 外引线
排列 都完全相同 。
双极型产品 CMOS产品
单 555型号的最后几位数码 555 7555
双 555型号的最后几位数码 556 7556
优点 驱动能力较大 低功耗、高输入阻抗
电源电压工作范围 5~16V 3~18V
负载电流 可达 200mA 可达 4mA
一, 555定时器 的电路构成
1,电路组成
图 7-28 555定时器
(a) 原理图 (b)外引线排列图
电阻分压器
电压比较器
基本 RS触发器
放电管 T
缓冲器
6
（ 1） 电阻分压器
由 3个 5kΩ的电阻 R组成, 为电压比较器 C1和 C2
提供基准电压 。
7
（ 2） 电压比较器
C1和 C2。 当 U＋ ＞ U－ 时, UC输出高电平, 反之
则输出低电平 。
8
CO为控制电压输入端 。
当 CO悬空时, UR1＝ 2/3VCC,UR2＝ 1/3VCC。
当 CO＝ UCO时, UR1＝ UCO,UR2＝ 1/2UCO
9
TH称为高触发端, TR 称为低触发端 。
10
（ 3） 基本 RS触发器
其置 0和置 1端为低电平有效触发 。
R是低电平有效的复位输入端 。
正常工作时, 必须使 R处于高电平 。
11
（ 4） 放电管 T
T是集电极开路的三极管 。 相当于一个受控电子开
关 。
输出为 0时, T导通, 输出为 1时, T截止 。
12
（ 5） 缓冲器
缓冲器由 G3和 G4构成, 用于提高电路的负载能
力 。
13
2,工作原理
TH接至反相输入端，当 TH＞ UR1时,UC1输出低电
平，使触发器置 0，故称为 高触发端（有效时置 0） ；
TR接至同相输入端，当 TR＜ UR2时,UC2输出
低电平，使触发器置 1，故称为 低触发端（有效时置
1） 。
表 7-2 555定时器的功能表
14
二, 555定时器接成的施密特触发器1.
思考：施密特触发器的特点？
回差特性：上升过程和下降过程有不同的转
换电平 UT＋ 和 UT－ 。
如何与 555定时器发生联系？
内部比较器有两个不同的基准电压 UR1和 UR2。
15
1,构成施密特触发器
图 7-29 555定时器构成的施密特触发器
（ a）电路 （ b）工作波形
如果在 UIC加上控制电压,
则可以改变电路的 UT+和 UT－ 。
16
（ 1） 得到负脉冲
外触发：使高触发置 0端 TH有效 → 暂稳态 0
自动返回：通过电容 C的充放电使低触发置 1端
TR有效 → 稳态 1
思路：外触发 → 自动返回
（ 2） 得到正脉冲
外触发：使低触发置 1端 TR有效 → 暂稳态 1
自动返回：通过电容 C的充放电使高触发置 0端
TH有效 → 稳态 0
二, 555定时器接成的单稳态触发器
17
图 6-30 555定时器构成的单稳态触发器
（ a）电路 （ b）工作波形
工作原理：
稳态为 0
低触发
有效置 1
T截止,C充电
自动高
触发返 0
提高基准电
压稳定性的
滤波电容
输出脉冲的宽度 tw≈1.1RC。
当触发脉冲 uI为高电平时,VCC通过 R对 C充电，
当 TH = uC≥2/3VCC时，高触发端 TH有效置 0；此时，
放电管导通,C放电,TH = uC =0。稳态为 0状态。此时放电管 T截止,VCC通过 R对 C充电。当 TH = uC≥2/3VCC时，使高触发端 TH有效，置0状态，电路自动返回稳态，此时放电管 T导通。电路返回稳态后,C通过导通的放电管 T放电，使电路迅速恢复到初始状态。
18
工作原理：
当触发脉冲 uI下降沿到来时，低触发端 TR有效
置 1状态，电路进入暂稳态。
当触发脉冲 uI为高电平时,VCC通过 R对 C充电，
当 TH = uC≥2/3VCC时，高触发端 TH有效置 0；此时，
放电管导通,C放电,TH = uC =0。稳态为 0状态。
此时放电管 T截止,VCC通过 R对 C充电。
当 TH = uC≥2/3VCC时，使高触发端 TH有效，置
0状态，电路自动返回稳态，此时放电管 T导通。
电路返回稳态后,C通过导通的放电管 T放电，
使电路迅速恢复到初始状态。
19
设计思想：是无稳态电路, 两个暂稳态不断地交
替 。
利用放电管 T作为一个 受控电子开关, 使 电容充电,
放电 而改变 TH=TR,则交替置 0,置 1。
图 6-29 555定时器构成的多谐振荡器
（ a） 电路 （ b） 工作波形
电容 C充电
τ充 =( R1+R2)C
电容 C放电
τ放 = R2C
振荡器输出脉冲 uO的工作周期为,
T≈0.7(R1+2R2)C
三, 555定时器接成的多谐振荡器
20
本章介绍了各种 产生和变换矩形脉冲 的电路。
施密特触发器 有两种稳态, 但状态的维持与翻
转受输入信号电平的控制, 所以输出脉冲的宽度是
由输入信号决定的 。
单稳态触发器 只有一个稳态，在外加触发脉冲
作用下，能够从稳态翻转为暂稳态。但暂稳态的持
续时间取决于电路内部的元件参数，与输入信号无
关。因此，单稳态触发器可以用于产生脉宽固定的
矩形脉冲波形。
本章小结
21
多谐振荡器 没有稳态，只有两个暂稳态。两个
暂稳态之间的转换，是由电路内部电容的充、放电
作用自动进行的，所以它不需要外加触发信号，只
要接通电源就能自动产生矩形脉冲信号。
555定时器 是一种用途很广的集成电路，除了能
构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器以
外，还可以接成各种应用电路。读者可参阅有关书
籍自行设计出所需的电路。
22
作业题
7-16
一, 555定时器 的电路结构
第三节 555定时器及其应用
二, 用 555定时器接成的施密特触发器
三, 用 555定时器接成的单稳态触发器
四, 用 555定时器接成的多谐振荡器
2
复习
多谐振荡器 的特点？
多谐振荡器的 主要参数？
若要求频率稳定性高，需采用怎样的 多谐振荡器？
3
为 数字 — 模拟混合 集成电路 。
可产生精确的时间延迟和振荡, 内部有 3个 5KΩ的
电阻分压器, 故称 555。
在波形的产生与变换, 测量与控制, 家用电器,
电子玩具等许多领域中都得到了 应用 。
第三节 555定时器及其应用
4
各公司生产的 555定时器的 逻辑功能 与 外引线
排列 都完全相同 。
双极型产品 CMOS产品
单 555型号的最后几位数码 555 7555
双 555型号的最后几位数码 556 7556
优点 驱动能力较大 低功耗、高输入阻抗
电源电压工作范围 5~16V 3~18V
负载电流 可达 200mA 可达 4mA
一, 555定时器 的电路构成
1,电路组成
图 7-28 555定时器
(a) 原理图 (b)外引线排列图
电阻分压器
电压比较器
基本 RS触发器
放电管 T
缓冲器
6
（ 1） 电阻分压器
由 3个 5kΩ的电阻 R组成, 为电压比较器 C1和 C2
提供基准电压 。
7
（ 2） 电压比较器
C1和 C2。 当 U＋ ＞ U－ 时, UC输出高电平, 反之
则输出低电平 。
8
CO为控制电压输入端 。
当 CO悬空时, UR1＝ 2/3VCC,UR2＝ 1/3VCC。
当 CO＝ UCO时, UR1＝ UCO,UR2＝ 1/2UCO
9
TH称为高触发端, TR 称为低触发端 。
10
（ 3） 基本 RS触发器
其置 0和置 1端为低电平有效触发 。
R是低电平有效的复位输入端 。
正常工作时, 必须使 R处于高电平 。
11
（ 4） 放电管 T
T是集电极开路的三极管 。 相当于一个受控电子开
关 。
输出为 0时, T导通, 输出为 1时, T截止 。
12
（ 5） 缓冲器
缓冲器由 G3和 G4构成, 用于提高电路的负载能
力 。
13
2,工作原理
TH接至反相输入端，当 TH＞ UR1时,UC1输出低电
平，使触发器置 0，故称为 高触发端（有效时置 0） ；
TR接至同相输入端，当 TR＜ UR2时,UC2输出
低电平，使触发器置 1，故称为 低触发端（有效时置
1） 。
表 7-2 555定时器的功能表
14
二, 555定时器接成的施密特触发器1.
思考：施密特触发器的特点？
回差特性：上升过程和下降过程有不同的转
换电平 UT＋ 和 UT－ 。
如何与 555定时器发生联系？
内部比较器有两个不同的基准电压 UR1和 UR2。
15
1,构成施密特触发器
图 7-29 555定时器构成的施密特触发器
（ a）电路 （ b）工作波形
如果在 UIC加上控制电压,
则可以改变电路的 UT+和 UT－ 。
16
（ 1） 得到负脉冲
外触发：使高触发置 0端 TH有效 → 暂稳态 0
自动返回：通过电容 C的充放电使低触发置 1端
TR有效 → 稳态 1
思路：外触发 → 自动返回
（ 2） 得到正脉冲
外触发：使低触发置 1端 TR有效 → 暂稳态 1
自动返回：通过电容 C的充放电使高触发置 0端
TH有效 → 稳态 0
二, 555定时器接成的单稳态触发器
17
图 6-30 555定时器构成的单稳态触发器
（ a）电路 （ b）工作波形
工作原理：
稳态为 0
低触发
有效置 1
T截止,C充电
自动高
触发返 0
提高基准电
压稳定性的
滤波电容
输出脉冲的宽度 tw≈1.1RC。
当触发脉冲 uI为高电平时,VCC通过 R对 C充电，
当 TH = uC≥2/3VCC时，高触发端 TH有效置 0；此时，
放电管导通,C放电,TH = uC =0。稳态为 0状态。此时放电管 T截止,VCC通过 R对 C充电。当 TH = uC≥2/3VCC时，使高触发端 TH有效，置0状态，电路自动返回稳态，此时放电管 T导通。电路返回稳态后,C通过导通的放电管 T放电，使电路迅速恢复到初始状态。
18
工作原理：
当触发脉冲 uI下降沿到来时，低触发端 TR有效
置 1状态，电路进入暂稳态。
当触发脉冲 uI为高电平时,VCC通过 R对 C充电，
当 TH = uC≥2/3VCC时，高触发端 TH有效置 0；此时，
放电管导通,C放电,TH = uC =0。稳态为 0状态。
此时放电管 T截止,VCC通过 R对 C充电。
当 TH = uC≥2/3VCC时，使高触发端 TH有效，置
0状态，电路自动返回稳态，此时放电管 T导通。
电路返回稳态后,C通过导通的放电管 T放电，
使电路迅速恢复到初始状态。
19
设计思想：是无稳态电路, 两个暂稳态不断地交
替 。
利用放电管 T作为一个 受控电子开关, 使 电容充电,
放电 而改变 TH=TR,则交替置 0,置 1。
图 6-29 555定时器构成的多谐振荡器
（ a） 电路 （ b） 工作波形
电容 C充电
τ充 =( R1+R2)C
电容 C放电
τ放 = R2C
振荡器输出脉冲 uO的工作周期为,
T≈0.7(R1+2R2)C
三, 555定时器接成的多谐振荡器
20
本章介绍了各种 产生和变换矩形脉冲 的电路。
施密特触发器 有两种稳态, 但状态的维持与翻
转受输入信号电平的控制, 所以输出脉冲的宽度是
由输入信号决定的 。
单稳态触发器 只有一个稳态，在外加触发脉冲
作用下，能够从稳态翻转为暂稳态。但暂稳态的持
续时间取决于电路内部的元件参数，与输入信号无
关。因此，单稳态触发器可以用于产生脉宽固定的
矩形脉冲波形。
本章小结
21
多谐振荡器 没有稳态，只有两个暂稳态。两个
暂稳态之间的转换，是由电路内部电容的充、放电
作用自动进行的，所以它不需要外加触发信号，只
要接通电源就能自动产生矩形脉冲信号。
555定时器 是一种用途很广的集成电路，除了能
构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器以
外，还可以接成各种应用电路。读者可参阅有关书
籍自行设计出所需的电路。
22
作业题
7-16
