555定时器的典型应用电路单稳态触发器555定时器构成单稳态触发器如图22-2-1所示，该电路的触发信号在2脚输入，R和C是外接定时电路。
单稳态电路的工作波形如图22-2-2所示。
在未加入触发信号时，因t∕i=H,所以〃。
二L。
当加入触发信号时，U t=L9所以％二H, 7脚内部的放电管关断，电源经电阻R向电容C充电，饥按指数规律上升。
当仏上升到2堆/3时，相当输入是高电平，555定时器的输出“°二L。
同时7脚内部的放电管饱和导通是时，电阻很小，电容C经放电管迅速放电。
从加入触发信号开始，到电容上的电压充到2仏/3为止，单稳态触发器完成了一个工作周期。
输出脉冲高电平的宽度称为暂稳态时间，用t w表示。
图22-2-2 单稳态触发器的波形图暂稳态时间的求取：暂稳态时间的求取可以通过过渡过程公式，根据图2 2-2-2可以用电容器C上的电压曲线确定三要素，初始值为α(O)二OV,无穷大值^C(OO) = KC, τ -RC,设暂稳态的时间为当1=九时，以匕)二2堆/3时。
代入过渡过程公式[1-p205]JU C (⅛ = (OO) + [u c (P)-U C(∞)> 7n —如-塑T7 =^C-^C^P -如- = l-e 733Z W =RCln 3 卸1.1RC几点需要注意的问题：这里有三点需要注意，一是触发输入信号的逻辑电平，在无触发时是高电平，必须大于2堆/3,低电平必须小于Kc∕3,否则触发无效。
二是触发信号的低电平宽度要窄，其低电平的宽度应小于单稳暂稳的时间。
否则当暂稳时间结束时，触发信号依然存在，输出与输入反相。
此时单稳态触发器成为一个反相器。
R的取值不能太小，若R太小，当放电管导通时，灌入放电管的电流太大，会损坏放电管。
图22-2-3是555定时器单稳态触发器的示波器波形图，从图中可以看出触发脉冲的低电平和高电平的位置，波形图右侧的一个小箭头为O电位。
图22-2-3 555定时器单稳态触发器的示波器波形图[动画4-5]多谐振荡器555定时器构成多谐振荡器的电路如图22-2-4所示, 其工作波形如图22-2-5所示。
与单稳态触发器比较，它是利用电容器的充放电来代替外加触发信号，所以，电容器上的电压信号应该在两个阈值之间按指数规律转换。
充电回路是R A、RB和C,此时相当输入是低电平，输出是高电平；当电容器充电达到2 Kc/ 3时，即输入达到高电平时，电路的状态发生翻转，输出为低电平，电容器开始放电。
当电容器放电达到2K c∕3时，电路的状态又开始翻转。
如此不断循环。
电容器之所以能够放电，是由于有放电端7脚的作用，因7脚的状态与输出端一致，7脚为低电平电容器即放电。
IUHnUA JA R R 38 556图22-2-4 多谐振荡器电路图22-2-5多谐振荡器的波形震荡周期的确定：根据％(亡)的波形图可以确定振荡周期，T=T^T2先求T ∖, 7；对应充电，时间常数TI 二(笊+∕⅞)C,初始 值为 ％(O)二 Kc∕3,无穷大值 t∕c (∞) = Kc,当 I=刀时，UATy) 二2 K c ∕3,代入过渡过程公式，可得In2 (凡+脸 CS 7 (兀+脸 C求T 2,石对应放电，时间常数丫2二&C,初始值为U e (0) =2 K c∕3,无穷大值Uc3 =OV,当t= 〃时，UE 二Kc∕3,代入过渡过程公式，可得7^=ln2∕⅞^≈O. 7R^C振荡周期h 7； M 二 Q0. 693(兀+2∕⅞) C振荡频率,1 1.447 = ¾tf -------- T 0.7‰÷2z ⅞)C t占空比图22-2-6是555定时器多谐振荡器的示波器波形图，多谐振荡器的供电电压为5V 。
图中上面的波形是输出波 形，幅度382. 5mV,示波器探头有10倍衰减，实际幅度是3.亠丄 T T +T X100% = X100% RH + RB8V;下面的一个是定时电容器上的波形，图中显示充放电波形的峰峰值是1.625V,波谷距零线的距离大约也是1.6^1.7 V,正好是555定时器的二个阈值的数值。
图22-2-6 555定时器多谐振荡器的示波器波形图[动画4-6]占空比可调的多谐振荡器：对于图22-2-4所示的多谐振荡器，因T y>T2,它的占空比大于50%,要想使占空比可调，应如何办？当然应该从能调节充、放电通路上想办法。
图22-2-7是一种占空比可调的电路方案，该电路因加入了二极管，使电容器的充电和放电回路不同，可以调节电位器使充、放电时间常数相同。
如果调节电位器使R f p可以获得50%的占空比。
读者不难看懂该电路的充、放电通路以及充、放电时间常数的大小。
图22-2-7 占空比可调的多谐振荡器密特触发器555定时器构成施密特触发器的电路图如图22-2- 8所示，波形图如图22-2-9所示。
施密特触发器的工作原理和多谐振荡器基本一致，无原则不同。
只不过多谐振荡器是靠电容器的充放电去控制电路状态的翻转，而施密特触发器是靠外加电压信号去控制电路状态的翻转。
所以，在施密特触发器中，外加信号的高电平必须大于2 Kc∕3,低电平必须小于14/3,否则电路不能翻转。
O图22-2-8 施密特触发器电路图图22-2-9 施密特触发器的波形图由于施密特触发器采用外加信号，所以放电端7脚就空闲了出来。
利用7脚加上上拉电阻，就可以获得一个与输出端3脚一样的输出波形。
如果上拉电阻接的电源电压不同，7脚输出的高电平与3脚输出的高电平在数值上会有所不同。
施密特触发器的主要用于对输入波形的整形。
图2 2-2-10表示的是将三角波整形为方波，其它形状的输入波形也可以整形为方波。
图3.42是施密特触发器的示波器波形图，从图中可以看出对应输出波形翻转的555定时器的二个阈值，一个是对应输出下降沿的3. 375 V,另一个是对应输出上升沿的1.688V,施密特触发器的回差电压是3. 375-1.6 88=1.688V o从图示波形可以看出，与理论值一致（电源电压5V） o在放电端7脚加一个上拉电阻，接IoV电源，可以获得一个高、低电平与3脚输出不同，但波形的高、低电平宽度完全一样的第二个输出波形，这个波形可以用于不同逻辑电平的转换。
当输入信号的幅度太小时，施密特触发器将不能工作。
图22-2-10 施密特触发器的示波器波形图压控振荡器一般的振荡器改变振荡频率，是通过改变谐振回路或选频网络的参数实现的。
压控振荡器是通过改变一个控制电压来实现对振荡器频率的改变，因此压控振荡器特别适合用于控制电路之中。
利用555定时器的5脚，可以方便实现这一功能。
由于555定时器是一种低价格通用型的电路，其压控非线性较大，性能较差，只能满足一般技术水平的需要。
如果需要高的性能指标，可采用专用的压控振荡器芯片，如AD650等。
AD650将在第10章中介绍。
555定时器构成的压控振荡器如图22-2-11所示，波形图如图22-2-12所示。
555定时器做压控振荡器，其工作原理与多谐振荡器无本质不同。
在压控振荡器中，实质上是通过5脚加入一个控制电压佻，佻的加入使555定时器的阈值随之改变（参阅图22-2-12）,从而可以改变多谐振荡器的振荡频率。
为了使仏的控制作用明显，仏应是一个低阻的信号源。
因为555 定时器内部的阈值是由三个5kW的电阻分压取得，仏的内阻大或串入较大的电阻，压控作用均不明显。
图22-2-11 压控振荡器电路图图22-2-12 压控振荡器的波形图555时基电路构成的脉宽调制电路AHAI2GAGGAGAGGAFFFFAFAF精品文档作者：来源: 1730 次精品文档图 示出简单的脉宽调制电路及其波形。
时钟输入UC 由555的引脚2加入•调制输 人电压S ：由引脚5输入，因此，输岀电压UA 脉冲的宽度即与调制信号成正比。
改变尺'、C 的数值，可以改变输岀电压的波形。
555时基电路构成的脉冲位置调制电路作者：来源： 1470次<i1dz^orr∣由555时基电路构成的脉宽调制电路T=0.5ms∕cπιM<k0f n由555时基电路构成的脉冲位置调制电路图示出简单的脉冲位蜀调制电路及其波形。
綸出电压UA的位置受调制输入信号UE 的控制。
由555构成非稳态自由振荡电路•门极电压和时间延迟受UE控制而改变.因此输出脉冲的位邊也受调制信号的控制而随之改变。
RA UAZE/SE555 RB丄C t= O. lπι√cm 调制输入-2V∕ctn8.5 555定时器555定时器是一种多用途的数字——模拟混合集成电路，可以方便的构成施密特触发器，单稳态触发器和多谐振荡器。
取极型产品型号最后数码为555, CMOS型产品型号最后数码为7555 o一、555定时器的电路结构与功能555定时器有两个比较器CI和C2各有一个输入端连接到三个电阻R组成的分压器上，比较器的输出接到RS触发器上。
此外还有输出级和放电管，输出级的驱动电流可达20OmAO 电路图如图8.5.1 o图8.5. 1 555定时器比较器CI和C2的参考电压分别为URI和UR2,根据CI和C2 的另一个输入端——触发输入和阈值输入，可判断出RS触发器的输出状态。
当复位端为低电平时，RS触发器被强制复位。
若无需复位操作，复位端应接高电平。
由于三个电阻等值，所以当没有控制电压输入时，1 2UA=-UCCΓ⅛=-‰3 3当控制电压外接时，如外接％ ,则UA=-UC2 Ui = UC为防止干扰，控制电压端悬空时，应接一滤波电容到地。
555定时器的逻辑功能如图8.5. 1 o表6. 5. L 555定时器的功能表二、555定时器的应用1.用555定时器接成施密特触发器图6. 5.2用555定时器接成的施密特触发器OlmF为滤波电容，提高VRI和VR2的稳定性。
CI与C2的参考电压不同，因而基本RS触发器的置0信号和置1信号必然发生在输入信号Vl的不同电平。
回差电压貯VT=VT+-VT-=VCC∕3图6.5.2 555电路构威施密特触发器2. 用555定时器接成单稳态触发器如图8.5.3, a 为电路连接，b 为各点波形。
图6. 5.3中R2、C2为单稳态定时电路；Rk Cl 为输入微分电 路；C3为滤波电容，典型值为0.01 μF o 无触发时，u2>UA, VCC 通过R2对C2充电，当u6>UB, Uo 为低电平，C2通过放 电管T 放电，Uo 不变，电路进入稳态。
触发后，u2<UA, UO 变为高电平，电路进入暂稳态；由于放电管截止，C2又被充 电，当u6>UB, Uo 翻回到低电平，暂稳态结束。
Uo 的输出脉 宽为÷f zca 电路连接b 输入辅出波形4«!<Wc :■Ob各点波形负脉冲触发，输出脉冲的宽度等于暂稳态的持续时间。
