·编者按·为配合本刊与《电子世界》联合举办的“555时基集成电路应用制作竞赛”，更好地开发“555”的应用，我们特组织了这篇详细资料，供广大爱好者制作时参考。
自1972年首先由Signetics公司推出时基电路555以来，“555”得到了很快的发展和推广应用。继NE555后，美、日等国相继生产了LM555、RM555、CA555、SE555、SN72555、XR555等同名产品。1974年Signetics公司又推出了将两个555集成在同一硅片上的双时基电路NE556。1978年美国Intersil公司利用CMOS工艺研制成了ICM7555单时基电路、ICM7556双时基电路，它们与NE555和NE556在功能和外引线排列上完全相对应，形成了双极与CMOS两个电路系列。
1981年上海元件五厂仿制成双极时基电路5G1555，以后又相继制造了CMOS单、双时基电路5G7555和5G7556，完成了两个系列国产化的工作。本文向广大读者介绍的是“555”的有关技术资料及一些应用电路。
一、555和556的应用资料
1．等效电路和封装：双极型555和556的等效电路示于图1。两者不同之处在于前者仅一个单元，后者内含两个图1单元。
在图1电路中，Q\(_{1}\)～Q6构成上比较器；Q\(_{9}\)～Q13构成下比较器；Q\(_{14}\)～Q18组成一个类似的R—S触发电路，它可用二个门互耦反馈的逻辑单元来等效；Q\(_{19}\)～Q21是驱动级，用来扩大输出能力；Q\(_{7}\)作主复位控制管；Q8是电荷放电管，起开关作用。图1电路可简化为图2所示的等效功能电路。显然555电路（或者1／2556电路）内含二个比较器，一个触发器，一个驱动器和一个放电晶体管。两个比较器分别被电阻R\(_{1}\)、R2、R\(_{3}\)构成的分压器设定的\(\frac{2}{3}\)Vcc和1;3V\(_{cc}\)限定比较阈。
图3示出CMOS555和556即ICM7555和ICM7556的内部等效电路，与图1比较，除了图3中用MOS晶体管取代图1的双极型晶体管外，其余完全类同。十分明显，图3电路的比较器以及复位控制管的输入阻抗较图1高出几个数量级，因此，可作长延迟的应用。图4示出图3的简化方框图，它与图2实为同一性质。必须说明，CMOS时基电路和双极型时基电路在驱动能力上不能相比，后者可直接驱动线圈之类低阻负载，前者则只能驱动阻抗高的负载。
图5示出NE555的封装与引线排列，单时基有圆形和双列直插两种封装，双时基556仅一种双列直插式封装。
2．电参数与外引线功能：555和556就单一时基单元来说，电参数类似，但双极型与MOS型不同工艺的时基电路在电参数指标上有较大差别。为简便，我们在表1中列出555（双极型单时基）与7556（CMOS双时基）二种不同工艺的时基电路的参数。
CMOS时基电路输出驱动电流与工作电源相关，在5V、10V、15V下输出端对地的瞬间短路电流为1mA、8mA和16mA,而对电源（V\(_{dd}\)）的瞬间短路电流为4mA、30mA和80mA。
实际应用时视需要选用，在负载轻、要求功耗低和定时长（定时电阻＞10MΩ）时，一般应用CMOS型，相反在负载重（如继电器、扬声器等）电压高场合、则选用双极型，某些场合也可利用各自的特点两者兼而取之。
555和556作为一个时基单元，有相同的引出功能端，归纳起来有：
（1）输入功能端
（a）复位端R——用\(\frac{2}{3}\)V\(_{cc}\)（或2;3Vdd）以上的电压输入，可使电路复位，即输出端处于逻辑“0”电位（放电管导通）。
（b）置位端S-——用低于\(\frac{1}{3}\)V\(_{cc}\)（或Vdd）的电压输入，可使电路处于置位，即输出端处于逻辑“1”电位（放电管截止）。
（c）强复位端MR-———该端加一个逻辑“0”电平时，不论R、S端处何种电平，电路均处于复位状态，即输出为“0”。
（d）电位控制端VC——此端加入外部电压，可以改变电路内部两个比较器的比较阈值，从而控制电路翻转门限。
（2）输出功能端：
（a）输出端Q——电路连接负载端。
（b）放电端Q’——接电路内部放电管的集电极（或MOS管的漏极），用来控制外部定时电容放电与充电。
（3）工作电源端：
（a）V\(_{cc}\)（或Vdd）——外接正电源端；
（b）GND（或V\(_{SS}\)）——外接负电源端。
表2列出这些引出端的真值表。显然，与一般数字电路不同，其S-和R的输入不一定要逻辑电平，可以是模拟电平，因此电路兼有模拟与数字的特色。
二、555（或556）的应用例举
1.555的三种基本应用模式：无论是双极555或CMOS7555，其应用都可归纳于下面三种基本模式，通过外部元件的不同配置与组合，可演变出各种各样的实用电路。
（1）单稳态多谐振荡器模式：
将555按.图6连接，只要在外部接入定时R和C，即可构成一个高精度的单稳态多谐振器。当S-端受负向脉冲触发后，电路进入暂稳态，Q端呈现高电平，暂稳时间t\(_{d}\)等于定时电容C上电位从0上升到\(\frac{2}{3}\)Vcc的时间。
t\(_{d}\)=1.1RC（秒）。
由此可见，t\(_{d}\)与Vcc无关，仅决定于R和C且是线性的。图6中波形说明了单稳态的工作过程。
（2）无稳态多谐振荡器模式：
将555按图7的形式连接，可构成不需外部触发的无稳态多谐振荡器模式。这个电路输出是脉冲或方波，如果在VC端加上控制电压，可构成调制形振荡器。振荡频率为：
f\(_{o}\)=1.44(RA+2R\(_{B}\))C（Hz）。
（3）双稳态多谐振荡器模式：
图8示出利用555的S-和R（或MR-）端组成的电平触发器，它具有高和低两个输出电平，如同一个R-S触发器。利用这一模式，还可将555组成电平转换器，施密特触发器和长线驱动器等。
2.555应用十例：
（1）曝光定时电路：见图9。微动开关K按下后松开，定时计时启动。从图可知，K按下时，定时电容C两端被短接，使S-端的电位为“0”电平，555电路处于置位状态，Q端为高电平，继电器J无电流流过，其常闭触点将曝光灯点亮，进入曝光定时阶段。K断开后电容C经场效应管3DJ7组成的电流源以恒定电流充电，当R端电位达V\(_{cc}\)时，555被复位，Q端输出“0”电平，继电器吸合，常闭触点断开，曝光结束。定时时间为：
t\(_{d}\)=\(\frac{2CV}{3I}\)c。
（2）长延迟电路：见图10。当555的S-端受到负向脉冲（或开关闭合）触发时，Q端输出高电平，使模拟开关CC4066中S\(_{1}\)闭合，导致S2断开，定时电容C\(_{t}\)被充电。为了获得长延迟时间，电路采取二个措施：用高阻抗运放CA3140作缓冲放大，另外尽可能取高值电阻Rt，但过大的R\(_{t}\)会影响精度，Ct漏电也会产生影响，为此用反馈自举电路使R\(_{t}\)两端在整个充电过程中，保持电压近似不变。图示参数可估算出充电电流Ic≈10nA延迟时间近似为：
t\(_{d}\)=2×15×10\(^{-}\)63×10-9≈1×10\(^{4}\)秒。
若R\(_{2}\)取20kΩ，则td约1小时左右。
（3）脉冲宽度检测电路：见图11。555接成单稳态延迟电路，输入信号经BG\(_{1}\)倒相放大后触发555的S-端。在被测脉冲持续期间（Vin为高电平期间）晶体管BG\(_{2}\)上等于加上集电极电压Vcc，此时，由于555被置位，Q输出亦为高电平，使BG\(_{2}\)基极同时被偏置，因此检测期间BG2集电极输出低电平；当被检测输入脉冲V\(_{in}\)的宽度大于555设定的延迟宽度（1.1R1C\(_{1}\)）时，BG2集电极施加电压的时间大于基极偏置时间，V\(_{out}\)输出高电平，表示被测脉冲宽度超过规定宽度。
（4）报时信号发生器：将555接成多谐振荡器，并且主复位受定时信号控制，则可构成报时信号发生器，图12示出这一电路。
图中MR-端受外信号控制，平时呈低电位，它可接至电子钟的定时输出端，亦可接至防窃器的防护端，一旦MR-呈现高电平，扬声器便产生如闹钟的声音。
（5）液位报警监控电路：图13是用555构成的液位监控报警电路，图中555接成多谐振荡器，一对探测电极并接在定时电容C上，液体将电容短路，当液位低于电极平面时，电路开始产生振荡，扬声器发出报警声。
（6）节拍发生器：将555按图14连接可构成节拍发生器，速度可从每秒1拍到每秒几拍（调节W\(_{1}\)）。发光二极管用来显示节拍速度，W2用来调节亮度。
（7）多用途模拟音发生器：用二片555（或一556）可组成一个多用途模拟音发生器，图15示出这一电路。这个电路可用作莫尔斯电码练习器，电子催眠器或者变音发生器等。
当图中K\(_{1}\)接通时，仅555（A）工作，此时它是个频率约1Hz，占空比≈80％的振荡器，扬声器发出下雨般的催眠声，使人昏昏欲睡。当只接通K4时，555（B）工作，如用电键取代K\(_{s}\)开关可用于莫尔斯发报练习。当K1、K\(_{2}\)、K3都接通时，555（A）和555（B）都工作，形成变音发生器，此时555（A）用来对555（B）进行调制。
（8）音阶发生器：将555与计数电路组合，可组成一个简单的音阶发生器，图16示出它的原理图。图中555接成电压控制方波发生器，通过琴键开关的控制，改变555VC端的电压来改变振荡频率，计数器CC4520用来将555的输出分频成4个频率，使音调逐次降低8度，R\(_{2}\)～R8用来校准8个音符的音调。
（9）电压检测电路：将555按双稳态模式配置，可构成电压检测电路。图17示出这一电路。用一个稳压管接到被检测点上，当被检测电压低于（V\(_{z}\)+\(\frac{1}{3}\)Vcc）时，555的S-端被触发，使LED点亮。如将这个555的输出去控制另一个555的MR-端，还可组成报警电路。
（10）过电流保护电路：将555按图18连接，可实现对电机的过流保护。图中当电机过流时，555的S-端将高于13V\(_{cc}\)而使555复位，切断电机电流。
本刊1980年第12期第22页；1982年第7期第30页；1987年第3期第27页均刊有“555”及“556”的文章，请读者参考。（王国定）