555時基集成電路的工作原理與應用它設計新穎，構(gòu)思奇巧，用途廣泛，備受電子專業(yè)設計人員和電子愛好者的青睞，人們將其戲稱為偉大的小IC。1972年，美國西格尼蒂克斯公司(Signetics)研制出Tmer ne555雙極型時基電路，設計原意是用來取代體積大,定時精度差的熱延遲繼電器等機械式延遲器。但該器件投放市場后，人們發(fā)現(xiàn)這種電路的應用遠遠超出原設計的使用范圍，用途之廣幾乎遍及電子應用的各個領域，需求量極大。美國各大公司相繼仿制這種電路 1974年西格尼蒂克斯公司又在同一基片上將兩個雙極型555單元集成在一起，取名為NF556。1978年美國英特錫爾公司(Intelsil)研制成功CMOS型時基電路

ICM555 1CM556,后來又推出將四個時基電路集成在一個芯片上的四時基電路558 由于采用CMOS型工藝和高度集成，使時基電路的應用從民用擴展到火箭、導彈,衛(wèi)星,航天等高科技領域。在這期間，日本、西歐等各大公司和廠家也競相仿制、生產(chǎn)。盡管世界各大半導體或器件公司、廠家都在生產(chǎn)各自型號的555/556時基電路，但其內(nèi)部電路大同小異，且都具有相同的引出功能端。圖1中示出了美國無線電公司生產(chǎn)的CA555時基電路的內(nèi)部等效電路圖。

眾所周知，說到延時，很多人都會想到用軟件件來實現(xiàn)，比如定時器之類的。今天就來說說用硬件來實現(xiàn)定時的方式，雖說沒有那么準，但是有些場合還是用得到的。今天我們來介紹一下6種延時電路工作原理。

1、 精確長延時電路圖

該電路由CD4060 組成定時器的時基電路，由電路產(chǎn)生的定時時基脈沖，通過內(nèi)部分頻器分頻后輸出時基信號。在通過外設的分頻電路分頻，取得所需要的定時控制時間。

通電后，時基振蕩器震蕩經(jīng)過分頻后向外輸出時基信號。作為分頻器的IC2 開始計數(shù)分頻。當計數(shù)到10 時，Q4 輸出高電平，該高電平經(jīng)D1 反相變?yōu)榈碗娖绞筕T 截止，繼電器斷電釋放，切斷被控電路工作電源。

與此同時， D1 輸出餓低電平經(jīng)D2 反相為高電平后加至IC2 的CP 端，使輸出端輸出的高電平保持。

電路通電使IC1、IC2 復位后，IC2 的四個輸出端，均為低電平。而Q4 輸出的低電平經(jīng) D1 反相變?yōu)楦唠娖?，通過R4 使VT 導通，繼電器通電吸和。這種工作狀態(tài)為開機接通、定時斷開狀態(tài)。

2、 RC延時電路

RC延時電路如圖所示，電路的延時時間可通過R或C的大小來調(diào)整，但由于延時電路簡單，存在著延時時間短和精度不高的缺點。對于需要延時時間較長并且要求準確的場合，應選用時間繼電器為好。

在自動控制中，有時為了便被控對象在規(guī)定的某段時間里工作或者使下一個操作指令在適當?shù)臅r刻發(fā)出，往往采用繼電器延時電路。圖給出了幾種繼電器延時電路。

圖(a)所示電路為緩放緩吸電路，在電路接通和斷開時，利用RC的充放電作用實現(xiàn)吸合及釋放的延時，這種電路主要用在需要短暫延時吸合的場合。有時根據(jù)控制的需要，只要求繼電器緩慢釋放，而不允許緩慢吸合，這時可采用圖(b)所示的電路。

當剛接通電源時，由于觸點KK一l為常開狀態(tài)，因而RC延時電路不會對吸合的時間產(chǎn)生延時的影響，而當繼電器K。吸合后，其觸點Kk-1，閉合，使得繼電器kk的釋放可緩慢進行。簡單的計算出RC延時電路所產(chǎn)生的時間延時，例如R=470K，C=0.15UF 時間常數(shù)直接用R*C就行了。

3、 555構(gòu)成的簡易長延時電路

當按下按鈕SB 時，12V 的電源通過電阻器Rt 向電容器Ct 充電，使得6 腳的電位不斷升高，當6 腳的電位升到5 腳的電位時，電路復位定時結(jié)束。

由于在5 腳串上了一個二極管VD1 使得5 腳電位上升，因此比一般接法(懸空或通過小電容接地)具有了更長時間的定時。

4、 由兩個555時基電路構(gòu)成的長延時電路

IC1 555 時基電路接成占空比可調(diào)的自激多諧振蕩器。當按下按鈕SB 后，12V 的直流電壓加到電路中，由于電容器C6 的電壓不能突變，使得IC2 電路的2 腳為低電平，IC2 電路處于置位狀態(tài)，3 腳輸出高電平，繼電器K 得電，觸點K-1、K-2 閉合，K-1 觸點閉合后形成自鎖狀態(tài)，K-2 觸點連接用電設備，達到控制用電設備通、斷的作用。

同時IC1 555 時基電路開始形成振蕩，因此3 腳交替輸出高、低電平。當3 腳輸出高電平時，通過二極管VD3、電阻器R3 對電容器C3 充電。

當3 腳輸出低電平時，二極管VD3截止，C3 沒有充電，因此只有在3 腳為高電平時才對C3 充電，所以電容器C3 的充電時間較長。

當電容器C3 的電位升到2/3VDD 時，IC2 555 時基電路復位，3 腳輸出低電平，繼電器K 失電，觸點K-1、K-2 斷開，恢復到初始狀態(tài)，為下次定時做好準備。

5、 單運放構(gòu)成的單穩(wěn)延時電路

常態(tài)時，IC輸出保持低電平，這個狀態(tài)是穩(wěn)定的。當負脈沖經(jīng)C1輸入至反相端時，反相端電位低于同相端電位，輸出端由低電平翻轉(zhuǎn)為高電平，這個狀態(tài)是不穩(wěn)定的。

此高電平經(jīng)R1、R2分壓后加至IC的同相端，使同相端電位高于反相端，從而保持高電平輸出。同時，該高電平經(jīng)R3和C2充電，當C2上電壓被充至使反相端電位高于同相端電位時，其輸出端又翻轉(zhuǎn)為低電平。

此時，同相端電位約為零，而C2上的電壓經(jīng)VD1迅速向輸出端放電，使電路加速恢復到初始狀態(tài)。

電路穩(wěn)定后反相端電位仍高于同相端電位，使輸出低電平得以保持。

該電路的延時時間T不僅取決于R3、C2，而且還取決于R1、R2的分壓比。

所以，調(diào)節(jié)延時時間十分方便，既可調(diào)整C2、R3進行延時粗調(diào)，又可調(diào)整R2進行細調(diào)(分壓比若取1/2～2/3，延時精度較高)。

但是，該電路在上電時的狀態(tài)是隨機的，要使該電路上電后有唯一的輸出狀態(tài)，有兩種方法：

一是在電路中增加R4.這樣，在上電時，由于C1上電壓不能突變，電源電壓經(jīng)R4、C1加至反相端，即可置輸出于低電平;

二是在同相端與地之間接一只二極管VD2和一只開關S(如虛線所示)。

上電時如輸出為高電平，雖然這一狀態(tài)是不穩(wěn)定的，但如上所述，要經(jīng)過時間T輸出才為低電平，而實用上往往需要電路上電時即刻復位。

為此，可在上電時先將S接通，若輸出為高電平，則C2充電到0.7V即可使電路復位，大大縮短了電路上電復位的時間。復位后將S斷開，電路即可正常工作。

6、 晶體管延時電路

延時部分由BG1、BG2復合后與電容C組成密勒積分電路。電源接通前C的端電壓為零，電源接通后BG3、BG4導通，繼電器J吸合，同時電容C被充電，充電電流經(jīng)R2、C、R構(gòu)成回路，a點電位上升，引起b點電位下降，b點電位的下降又限制了a點電位上升。

a、b兩點電位互相補償?shù)慕Y(jié)果使a點電位的上升量非常小，充電電流接近似恒定。

當b點電位上升到10V左右時，BG3、BG4接近截止，繼電器J釋放，延時過程結(jié)束。按一下按鈕AN，電容C迅速經(jīng)D1放電，繼電器J吸合，開始下一個延時過程。

延時電路經(jīng)常會用到，RC電路是比較簡單的電路。當然，改變電路各個元器件的參數(shù)，可以達到不同的延時。