lm555内部结构

◆ 电路特点

LM555 时基电路内部由分压器、比较器、触发器、输出管和放电管等组成，是模拟电路和数字电路的混合体。其中 6 脚为阀值端（TH），是上比较器的输入。2 脚为触发端（TR），是下比较器的输入。3 脚为输出端（OUT），有 0 和 1 两种状态，它的状态由输入端所加的电平决定。7 脚为放电端（DIS），是内部放电管的输出，它有悬空和接地两种状态，也是由输入端的状态决定。4 脚为复位端（R），叫上低电平（< 0.3V）时可使输出端为低电平。5 脚为控制电压端(CV )，可以用它来改变上下触发电平值。8 脚为电源（VCC），1 脚为地（GND）。

一般可以把 LM555 电路等效成一个大放电开关的 R-S 触发器。这个特殊的触发器有两个输入端：阀值端（TH）可看成是置零端 R，要求高电平；触发端（TR）可看成是置位端 S，低电平有效。它只有一个输出端 OUT，OUT 可等效成触发器的 Q 端。放电端（DIS）可看成由内部放电开关控制的一个接点，放电开关由触发器的反 Q端控制：反 Q=1 时 DIS 端接地；反 Q=0 时 DIS 端悬空。此外这个触发器还有复位端 R，控制电压端 CV，电源端 VCC 和接地端 GND。

这个特殊的 R-S 触发器有两个特点：（1）两个输入端的触发电平要求一高一低：置零端 R 即阀值端 TH 要求高电平，而置位端 S 即触发端 TR 则要求低电平。（2）两个输入端的触发电平，也就是使它们翻转的阀值电压值也不同，当 CV 端不接控制电压是，对 TH（R） 端来讲，> 2/3VCC 是高电平 1，< 2/3VCC 是低电平 0；而对 TR（S）端来讲，<1/3VCC 是高电平 1，> 1/3VCC 是低电平 0。如果在控制端 CV 加上控制电压 VC，这时上触发电平就变成 VC 值，而下触发电平则变成 1/2VC。可见改变控制端的控制电压值可以改变上下触发电平值。

◆ 辅助设计

下面是五种 LM555/LM555C 时基电路应用的辅助设计方案，请在选择电路类型后单击“进入”按钮，以便进入设计页面开始设计。

单脉冲产生器 方波振荡器 1 方波振荡器 2 占空系数 >50% 的振荡器 占空系数可调的振荡器

◆ 参考资料

《National Semiconductor Corporation Linear Databook 3（1987 Rev.1）》第 5-38 页

《脉冲与数字电路》（第二版）陈传虞主编，高等教育出版社 1991 年 4 月 第二版 第 302 至 306 页

《无线电》 1991 年第 7 期第 36 页《555 电路的复合应用》俞鹤飞

《无线电》 1993 年第 8 期第 38 页《电路图中的 555 时基电路（上）》俞鹤飞

《无线电》 1993 年第 9 期第 38 页《电路图中的 555 时基电路（下）》俞鹤飞

LM555/555C 电气参数表（TA=25℃，VCC= 5V 至 15V，除非另外说明。） 参数 条件 LM555 LM555C 单位

最小 典型 最大 最小 典型 最大

电源电压 4.5 18 4.5 16 V

电源电流 VCC=5V，RL=∞ 3 5 3 6 mA

VCC=5V，RL=∞

（低电平状态）（注 2） 10 12 10 15 mA

单稳态定时误差

初始精度 RA、RB=1k 至 100k

C=0.1μF（注 3） 0.5 1 %

温度偏差 30 50 ppm/℃

中止温度精度 1.5 1.5 %

电压偏差 0.05 0.1 %/V

无稳态定时误差

初始精度 1.5 2.25 %

温度偏差 90 150 ppm/℃

中止温度精度 2.5 3.0 %

阀值电压 0.667 0.667 xVCC

触发电压 VCC=15V 4.8 5 5.2 5 V

VCC=5V 1.45 1.67 1.9 1.67 V

复位电压 0.4 0.5 1 0.4 0.5 1 V

复位电流 0.1 0.4 0.1 0.4 mA

阀值电流 （注 4） 0.1 0.25 0.1 0.25 μA

控制电压级别 VCC=15V 9.6 10 10.4 9 10 11 V

VCC=5V 2.9 3.33 3.8 2.6 3.33 4 V

引脚 7 漏电输出高电平 1 100 1 100 nA

引脚 7 处置（注 5）

输出低电平 VCC=15V，I7=15mA 150 180 mV

输出低电平 VCC=4.5V，I7=4.5mA 70 100 80 200 mV

输出电压降（低电平） VCC=15V，ISINK=10mA 0.1 0.15 0.1 0.25 V

VCC=15V，ISINK=50mA 0.4 0.5 0.4 0.75 V

VCC=15V，ISINK=100mA 2 2.2 2 2.5 V

VCC=15V，ISINK=200mA 2.5 2.5 V

VCC=5V，ISINK=8mA 0.1 0.25 V

VCC=5V，ISINK=5mA 0.25 0.35 V

输出电压降（高电平） VCC=15V，ISOURCE=200mA 12.5 12.5 V

VCC=15V，ISOURCE=100mA 13 13.3 12.75 13.3 V

VCC=5V 3 3.3 2.75 3.3 V

输出上升时间 100 100 nS

输出下降时间 100 100 nS

注 2：电源电流是当 VCC=5V 输出高电平典型电流小于 1mA 时。

注 3：在 VCC=5V 和 VCC=15V 时测得。

注 4：将测定 15V 工作时 RA RB 的最大值。（RA RB）最大值的和是 20MΩ。

注 5：在没有外接反相保护时引脚 7 的电流不允许超过封装的额定值。

18V

耗散功率

（注 1）

LM555H、LM555CH 760mW

LM555N、LM555CN 1180mW

工作温度范围

LM555C 0℃ 至 70℃

LM555 -55℃ 至 125℃

存储温度范围

-65℃ 至 150℃

焊接信息

双列直插封装（DIP）

锡焊（10 秒） 260℃

小外形封装（SOP）

汽相焊（60 秒） 215℃

红外焊（15 秒） 220℃

注 1：对于运行在更高温度环境的器件必需降低额定值使用。额定值是在环境温度为 25℃ ，最高 150℃ 结温，结到

环境的热阻是 164℃/W（TO-5）、106℃/W（DIP）和 170℃/W（SO-8）的条件下测得。

引脚编号 符号 功能说明

1 GND 地线

2 TR 触发

3 OUT 输出

4 RES 复位

5 CV 控制电压

6 TH 阀值

7 DIS 放电

8 VCC 电源

◆ 代换电路

以下各厂商的同型号电路均可直接代换。 国家半导体 摩托罗拉 德州仪器 日电 飞利浦 日立 西格尼蒂克

LM555 MC1455 NE555 μPC1555 CA555 HA17555 SE555

封装形式

TO-5金属封装 DIP8 双列直插封装。

精确定时

脉冲发生

连续定时

频率变换

脉冲宽度调制

脉冲相位调制

◆ 封装形式

TO-5金属封装 DIP8 双列直插封装

直接替换 SE555/NE555。

定时时间从微秒级到小时级。

可工作于无稳态和单稳态两种方式。

可调整占空比。

输出端可接收和提供 200mA 电流。

输出电压与 TTL 电平兼容。

温度稳定性好于 0.005%/℃。

555 时基电路有双极型和 CMOS 型两种。LM555/LM555C 系列属于双极型。优点是输出功率大，驱动电流达 200mA。而另一种 CMOS 型的优点是功耗低、电源电压低、输入阻抗高，但输出功率要小得多，输出驱动电流只有几毫安。

封装形式

另外还有一种双时基电路 LM556，14脚封装，内部有两个相同的时基电路单元。