NE555時基集成電路的實驗與制作,NE555 introduction

關鍵字：NE555時基集成電路的實驗與制作

1．常用電子元器件簡介

（1）名稱·電路符號·文字符號

（2）555時基集成電路

555時基集成電路是數字集成電路，是由21個晶體三極管、4個晶體二極管和16個電阻組成的定時器，有分壓器、比較器、觸發器和放電器等功能的電路。它具有成本低、易使用、適應面廣、驅動電流大和一定的負載能力。在電子制作中只需經過簡單調試，就可以做成多種實用的各種小電路，遠遠優于三極管電路。

555時基電路國內外的型號很多，如國外產品有：NE555、LM555、A555和CA555等；國內型號有5GI555、SL555和FX555等。它們的內部結構和管腳序號都相同，因此，可以直接互相代換。但要注意，并不是所有的帶555數字的集成塊都是時基集成電路，如MMV555、AD555和AHD555等都不是時基集成電路。

常見的555時基集成電路為塑料雙列直插式封裝（見圖5-36），正面印有555字樣，左下角為腳①，管腳號按逆時針方向排列。

(圖5-36)

555時基集成電路各管腳的作用：腳①是公共地端為負極；腳②為低觸發端TR，低于1／3電源電壓以下時即導通；腳③是輸出端V，電流可達2000mA;腳④是強制復位端MR，不用可與電源正極相連或懸空;腳⑤是用來調節比較器的基準電壓，簡稱控制端VC，不用時可懸空，或通過0.01μF電容器接地;腳⑥為高觸發端TH，也稱閾值端，高于2/3電源電壓發上時即截止;腳⑦是放電端DIS;腳⑧是電源正極VC。

555時基集成電路的主要參數為（以NE555為例）電源電壓4.5～16V。

輸出驅動電流為200毫安。

作定時器使用時，定時精度為1％。

作振蕩使用時，輸出的脈沖的最高頻率可達500千赫。

使用時，驅動電流若大于上述電流時，在腳③輸出端加裝擴展電流的電路，如加一三極管放大。

（3）音樂片集成電路

它同模仿動物叫聲和人語言集成電路都是模擬集成電路，采用軟包裝，即將硅芯片用黑的環氧樹脂封裝在一塊小的印刷電路板上。

由于集成電路內不宜制作電感、電容及可調電阻等元器件，為了發揮它的作用，必須外接一些元器件。

注意：集成電路片在焊接時不能帶電操作，只有焊接后，檢查無誤，才能接通電源。

2．555時基集成電路基礎電路實驗

為了便于利用較少的元器件，而達到基本學會555時基集成電路的制作和應用能力，我們篩選了以下元器件供大家實驗參考（以下電路圖5-37中不再標出數值）。

R₁是光敏電阻、R₂＝10K、R₃＝2K、R₄＝200Ω、R₅＝200Ω、Rp是150K、R_T是熱敏電阻、IC₁是NE555、IC₂是焊有三極管和電阻的音樂片、紅綠發光管VD₁和VD₂各一個、SB是按鍵開關、C₁＝0.01μF、C₂＝0.04μF、C₃＝10μF、C₄＝47μF、C₅＝100μF(C₃、C₄和C₅為電解電容器，耐壓應當大于6V)、GB＝6V、喇叭為8Ω。

（1）觸摸電路

這是555時基集成電路的一個特長，具有電路翻轉功能，稱為雙穩工作方式。圖5-38是最典型的雙穩電路。圖中“開”和“關”是兩個金屬片（鐵片或銅片），當手觸摸“開”金屬片時，人體感應到的脈沖信號就輸入到②腳，此時③腳輸出高電位，發光二極管發亮。當手摸一下“關”金屬片，電路進行翻轉，此時③腳輸出低電位，發光二極管滅。

圖5-37

應注意：發光二極管的兩個管腳有正負極之分，焊接（連接）時不能搞錯。當電路沒有接金屬片實驗時，手應沾一點水或用手拿鑰匙去接觸管腳增大電感量。

（2）延時電路

延時電路有兩種，一種是延時關電路，如樓道燈就是這種電路；另一種是延時開電路，這種電路也叫定時電路。

圖5-38是555時基集成電路構成的延時關電路。當按動按鍵開關SB時（按下后手即離開），使C₄放電，觸發腳③輸出高電位，發光二極管亮，定時開始。當C放電結束通過R充電，電壓從零上升到555電源電壓的2/3時，腳③輸出低電位，發光二極管自動熄滅，定時結束。

圖5-38

實驗中先將可調電阻的動片接觸點擰到中間位置（約75K左右），實驗時增大或減少電阻值可以發現發光二極管亮的時間隨之增長或減少。拆下C₄，換C₃和C₅會發現電容量越大發光二極管亮的時間也越長。這就是說延時的長短由RP和C數值決定，電阻值越大、電容值越大，延時時間越長。在科技制作中可根據需要更換電阻和電容，以達到延時目的。

（3）閃光電路

圖5-39中555時基集成電路由輸入端R₃、RP和C₄組成一個振蕩電路，腳③輸出的電平不斷高低翻轉，當腳③輸出低電位時，VD₁導通發光，VD₂滅；當腳③輸出低電位時，VD₁滅，VD₂導通發光。這樣紅綠發光二極管交替發光閃爍。

圖5-39

實驗時先將可調電阻動片的接觸點擰到中間位置，然后再將電阻值增大或者減少，這時發光二極管交替發光的時間也隨之增大或者減少，但并不十分明顯。如果分別用C₅和C₃去替換C₄，交替發光時間的長短就十分明顯了。其振蕩頻率（即每秒發光二極管的閃爍次數）只要改變RP的阻值和C的電容量，就能實現。

（4）音響電路

只要把閃光電路中輸出端接揚聲器（喇叭），如圖5-40所示，就成為一個音響器。

圖5-40

實驗時先將可調電阻擰到中間位置，然后慢慢將電阻值增大減少，音調也隨之改變。如果用C₂替換C₁會發現音調變低。在電子制作中調整電阻阻值或更換電容量達到自己需要的音調。

（5）光控電路

圖5-41中光敏電阻和電阻組成一個簡單的分壓器，腳②和腳⑥接在分壓點上。當光照較大時，光敏電阻呈低電阻，因此，分壓點的電位較高，當腳⑥電位在2/3電源電壓以上時，555時基集成電路內部的上比較器處于復位狀態，輸出端腳③為低電平，無電流通過。當無光或光弱時，光敏電阻呈高電阻，分壓點為低電位，當腳②電位在1/3電源以下時，555時基集成電路內部的下比較器處于置位狀態（導通），腳③輸出高電平，使發光二極管VD₁發光。

圖5-41

實驗時先將可調電阻的動片接觸點擰到中間位置，電路連接好后，用黑色塑料筆帽（不能用金屬筆帽）或其他不透光的物品套在光敏電阻上，這時發光二極管亮（如果不亮調整可調阻值，使發光二極管亮）。如果要在某一特定暗度（不是全黑）下使發光二極管亮，應在所需的暗度下慢慢減少可調電阻阻值，使發光二極管發光，而遇到比這個暗度稍亮的情況后，發光二極管不發光即可，這往往需要反復調整幾次才行。

（6）溫度控制電路

圖5-42電路中使用熱敏電阻器作為頭，插入所要控制的物體中去，當溫度升高時，熱敏電阻阻值減少，利用這個特點通過電路控制所需的溫度。

圖5-42

電路連接好后，實驗時先將熱敏電阻器放入熱水中，可調電阻值由大向小慢慢調整，使發光二極管剛好發光，當熱敏電阻從熱水取出，發光二極管立即滅，表示水溫超過這個溫度時，發光二極管發光提示，不到這個溫度不發光。