深入剖析NE555定時(shí)器:特性、參數(shù)與應(yīng)用
在電子工程師的工具箱中,NE555定時(shí)器是一款經(jīng)典且實(shí)用的雙極性集成電路。它以其高精度的定時(shí)功能和廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景,在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域占據(jù)著重要的地位。今天,我們就來(lái)深入了解一下NE555定時(shí)器的相關(guān)特性、參數(shù)以及典型應(yīng)用。
文件下載:NE555M/TR.pdf
產(chǎn)品簡(jiǎn)介
NE555定時(shí)器內(nèi)部由閾值比較器、觸發(fā)比較器、RS觸發(fā)器、輸出電路等四部分構(gòu)成。通過(guò)外接少量的阻容器件,它可以組成定時(shí)觸發(fā)電路、脈寬調(diào)制電路、音頻振蕩器等多種電路,廣泛應(yīng)用于玩具、信號(hào)交通、自動(dòng)化控制等領(lǐng)域。
產(chǎn)品特點(diǎn)
- 定時(shí)精度好:定時(shí)時(shí)間可從微秒級(jí)到小時(shí)級(jí),通過(guò)外接電阻電容能夠精確控制。
- 輸出驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng):最大工作頻率可達(dá)500KHZ以上,可與TTL電路兼容。
- 溫度穩(wěn)定性好:能夠在不同的溫度環(huán)境下保持穩(wěn)定的性能。
產(chǎn)品訂購(gòu)信息
NE555有兩種封裝形式可供選擇,分別是DIP8和SOP8。其中,NE555N采用DIP8封裝,管裝包裝,每盒2000只;NE555M/TR采用SOP8封裝,編帶包裝,每盤2500只。
極限參數(shù)與推薦電學(xué)參數(shù)
極限參數(shù)
| 在使用NE555時(shí),需要注意其極限參數(shù),這些參數(shù)是無(wú)論在任何條件下都不能超過(guò)的極限值。超過(guò)此極限值,可能會(huì)造成產(chǎn)品劣化等物理性損傷,同時(shí)在接近極限參數(shù)下,不能保證芯片可以正常工作。具體極限參數(shù)如下: | 參數(shù) | 符號(hào) | 極限值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|
| 電源電壓 | VCC | 18 | V | |
| 輸入電壓 | VI (thre, trig, cont, reset) | VCC | V | |
| 輸出電流 | Io | ±220 | mA | |
| 耗散功率 | PD | 400 | mW | |
| 工作溫度 | TA | -20~70 | ℃ | |
| 儲(chǔ)存溫度 | TS | -65~150 | ℃ | |
| 焊接溫度 | TW | 260,10s | ℃ |
推薦電學(xué)參數(shù)
| NE555的推薦電學(xué)參數(shù)為我們?cè)趯?shí)際設(shè)計(jì)中提供了參考,確保芯片能夠在合適的工作條件下穩(wěn)定運(yùn)行。 | 項(xiàng)目 | 符號(hào) | 參數(shù)值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|
| 電源電壓 | VCC | 4.5~15 | V | |
| 最大輸入電壓 | Vth, Vtrig, Vcont, Vreset | VCC | V | |
| 輸出電流 | Io | ±200 | mA |
電學(xué)特性
| NE555的電學(xué)特性在不同的工作條件下會(huì)有所不同,下面是一些常見(jiàn)工作條件下的電學(xué)特性參數(shù): | 項(xiàng)目 | 符號(hào) | 條件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 工作電壓 | VCC | - | 4.5 | - | 15 | V | |
| 工作電流 | ICC | VCC =5V, RL =∝,VO=VOL | 3 | - | 6 | mA | |
| 工作電流 | ICC | VCC =5V, RL =∝,VO=VOH | 1.5 | - | 5 | mA | |
| 工作電流 | ICC | VCC =15V, RL =∝, VO=VOL | 8 | - | 15 | mA | |
| 工作電流 | ICC | VCC =15V, RL =∝,VO=VOH | 6 | - | 13 | mA | |
| 控制端電壓 | VCL | VCC =15V | 10.0 | - | 11 | V | |
| 控制端電壓 | VCL | VCC =5V | - | 3.3 | 4 | V | |
| 閾值電壓端電壓 | VTH | VCC =15V | 10.0 | - | 11.2 | V | |
| 閾值電壓端電壓 | VTH | VCC =5V | 3.3 | - | 4.2 | V | |
| 閾值電壓電流 | ITH | VCC =15V, VTH =0V | 250 | - | - | nA | |
| 觸發(fā)端電壓 | VTRIG | VCC =15V | 5.0 | - | 5.6 | V | |
| 觸發(fā)端電壓 | VTRIG | VCC =5V | 1.6 | - | 2.2 | V | |
| 觸發(fā)端電流 | ITRIG | VCC =15V, VTRIG =0V | - | - | 2 | uA | |
| 復(fù)位端高電壓 | VRESETH | VCC =5V | 1.5 | - | VCC | V | |
| 復(fù)位端低電壓 | VRESETL | VCC =5V | GND | - | 0.5 | V | |
| 復(fù)位端電流 | IRESET | VRESET =0.4V,VCC =15V | 0.13 | - | 0.4 | mA | |
| 復(fù)位端電流 | IRESET | VRESET =0V,VCC =15V | 0.3 | - | 1.5 | mA | |
| 輸出低電壓 | VOL | VCC =15V, IL =-5mA | 0.02 | - | 0.25 | V | |
| 輸出低電壓 | VOL | VCC =15V, IL =-50mA | 0.04 | - | 0.75 | V | |
| 輸出低電壓 | VOL | VCC =15V, IL =-100mA | 2.0 | - | 2.5 | V | |
| 輸出低電壓 | VOL | VCC =15V, IL =-200mA | 2.8 | - | - | V | |
| 輸出低電壓 | VOL | VCC =5V, IL =-5mA | 0.08 | - | 0.35 | V | |
| 輸出低電壓 | VOL | VCC =5V, IL =-8mA | 0.15 | - | 0.4 | V | |
| 輸出高電壓 | VOH | VCC =15V, IL =-100mA | 12.75 | - | 13.3 | V | |
| 輸出高電壓 | VOH | VCC =15V, IL =-200mA | 12.2 | - | - | V | |
| 輸出高電壓 | VOH | VCC =5V, IL =-100mA | 2.75 | - | 3.3 | V | |
| 放電管關(guān)閉漏電流 | Idis (off) | VO=VOH, Vdis = 10V | 100 | - | - | nA | |
| 放電管飽和電壓 | Vdis(sat) | VO=VOL VCC=15V,Idis=15mA | 140 | - | 480 | mV | |
| 放電管飽和電壓 | Vdis(sat) | VO=VOL VCC=5V,Idis=4.5mA | 100 | - | 200 | mV | |
| 輸出上升沿時(shí)間 | tR | CL=15pF | 80 | - | 300 | ns | |
| 輸出下降沿時(shí)間 | tF | CL=15pF | 50 | - | 300 | ns | |
| 定時(shí)誤差(單穩(wěn)態(tài)) | Ts | VCC=15V,初始誤差 1 %,RA=2kΩ至100kΩ,C=0.1uF | - | - | - | - | |
| 定時(shí)誤差(單穩(wěn)態(tài)) | Tv | 隨電源電壓漂移(4.5V~15V) | 0.1 | - | - | %/V | |
| 定時(shí)誤差(單穩(wěn)態(tài)) | Tt | VCC=15V,隨溫度漂移(0~60℃) | - | - | 150 | ppm℃ | |
| 定時(shí)誤差(非穩(wěn)態(tài)) | Ts | VCC=15V,初始誤差 1 %,RA、RB=1kΩ至100kΩ,C=0.1uF | - | - | - | - | |
| 定時(shí)誤差(非穩(wěn)態(tài)) | Tv | 隨電源電壓漂移(4.5V~15V) | 0.1 | - | - | %/V | |
| 定時(shí)誤差(非穩(wěn)態(tài)) | Tt | VCC=15V,隨溫度漂移(0~60℃) | - | - | 150 | ppm℃ |
需要注意的是,在Vcc=15V下,Ra+Rb的最大值為10MΩ;在Vcc=5V下,Ra+Rb的最大值為3.4MΩ。定時(shí)誤差定義為測(cè)量值與隨機(jī)樣本平均值之間的差,同時(shí),定時(shí)誤差受外接電容、電阻的誤差影響。
典型應(yīng)用線路
單穩(wěn)態(tài)模式
在單穩(wěn)態(tài)模式下,當(dāng)輸入電平達(dá)到1/3 Vcc時(shí),電路觸發(fā)輸出高電平,并保持 (t=1.1 RA C) 時(shí)間后,輸出變?yōu)榈碗娖?。在t時(shí)間內(nèi),無(wú)論輸入電平是什么狀態(tài),輸出狀態(tài)不受影響。
非穩(wěn)態(tài)模式
在非穩(wěn)態(tài)模式下,電路會(huì)自動(dòng)觸發(fā),輸出為方波的多諧振蕩器。其輸出方波頻率和占空比,可通過(guò)RA、RB、C大小進(jìn)行調(diào)節(jié)。其觸發(fā)模式、充電和放電時(shí)間以及頻率與電源電壓無(wú)關(guān)。
脈寬調(diào)制
當(dāng)定時(shí)器以單穩(wěn)態(tài)模式連接,并由連續(xù)脈沖串施加到引腳2觸發(fā)時(shí),輸出脈沖寬度可由施加到引腳5的信號(hào)進(jìn)行調(diào)制。
脈沖位置調(diào)制
當(dāng)定時(shí)器以特定方式連接,輸出脈沖位置可由施加到引腳5的信號(hào)進(jìn)行調(diào)制。
封裝外形圖
NE555有DIP8和SOP8兩種封裝形式,其封裝外形圖給出了詳細(xì)的尺寸參數(shù),方便工程師在設(shè)計(jì)PCB時(shí)進(jìn)行參考。
重要聲明
華冠半導(dǎo)體保留未經(jīng)通知更改所提供的產(chǎn)品和服務(wù)的權(quán)利??蛻粼谟嗀浨皯?yīng)獲取最新的相關(guān)信息,并核實(shí)這些信息是否最新且完整。同時(shí),客戶在使用華冠半導(dǎo)體產(chǎn)品進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)和整機(jī)制造時(shí)有責(zé)任遵守安全標(biāo)準(zhǔn)并采取安全措施,以避免潛在風(fēng)險(xiǎn)可能導(dǎo)致人身傷害或財(cái)產(chǎn)損失情況的發(fā)生。此外,華冠半導(dǎo)體產(chǎn)品未獲得生命支持、軍事、航空航天等領(lǐng)域應(yīng)用之許可,華冠半導(dǎo)體將不承擔(dān)產(chǎn)品在這些領(lǐng)域應(yīng)用造成的后果。華冠半導(dǎo)體的文檔資料,僅在沒(méi)有對(duì)內(nèi)容進(jìn)行任何篡改且?guī)в邢嚓P(guān)授權(quán)的情況下才允許進(jìn)行復(fù)制,華冠半導(dǎo)體對(duì)篡改過(guò)的文件不承擔(dān)任何責(zé)任或義務(wù)。
通過(guò)以上對(duì)NE555定時(shí)器的詳細(xì)介紹,相信大家對(duì)這款經(jīng)典的集成電路有了更深入的了解。在實(shí)際的電子設(shè)計(jì)中,我們可以根據(jù)具體的需求,合理選擇NE555的工作模式和外接元件參數(shù),以實(shí)現(xiàn)各種不同的功能。大家在使用NE555的過(guò)程中,有沒(méi)有遇到過(guò)什么有趣的問(wèn)題或者獨(dú)特的應(yīng)用呢?歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。
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