一。555定时器

1.1555定时器简介

555定时器是一种多用途的中等规模集成电路。它不仅能用于信号的产生和变换，也可以用于控制和检测电路中。自从Signetics公司于1972年推出这种产品以后，国际上个主要的电子器件公司也都相继的生产了各自的555定时器产品。虽然不同公司生产出不同型号的555定时器，但他们的功能和外部引脚排列是完全相同的。

555定时器的外形与引脚分布

根据半导体类型的不同，555定时器可分为双极型和CMOS型两种。但在工作原理上是相同的并没有本质的区别。一般双极型的驱动能力更强，最大的负载电流能达到200mA。而CMOS型的最大负载电流一般在4mA一下，因为它的功耗更低，并且输入阻抗也比较高。

555定时器的内部结构

555定时器的内部由电阻组成的分压器、电压比较器和，门电路构成的简单锁存器SR、放电三极管以及缓冲器组成。

555定时器的功能主要由两个比较器决定，它们的输出电压控制锁存器和放电三极管的状态。在电源和地之间加上压，当5脚悬空，则电压比较器的同相输入端的电压为，的反相输入端电压为。若的同相输入端电压小于，则比较器的输出为0，可使SR的输出端置1，从而使Vo输出为1。类似的情况，当电压比较器的反相输入端的电压大于，则该比较器输出0，此时比较器输出1，锁存器输出置0，使Vo输出为0。

  *序号*   *功能*
-------- -------------------*1*      *接地（GND）**2*      *触发输入（TRI）**3*      *输出（OUT）**4*      *复位（RST）**5*      *控制电压（CON）**6*      *阈值输入（THR）**7*      *放电端（DISC）**8*      *电源（VCC）*

管脚4为复位管脚，该管脚信号为低电平时发挥复位作用，无论输入如何，输出端始终为低电平。

放电三极管为外接电路提供放点电路，在使用定时器时，该三极管的集电极（7脚）一般都要外接上拉电阻。

555定时器的功能表

可以通过555定时器的功能表了解阈值输入电压，触发输入电压和复位电压对输出的影响。

1.2 555定时器的应用

（1）构成施密特触发器（双稳定模式）。可应用于TTL系统的接口，整形电路或脉冲鉴幅等。

双稳态施密特触发器：当V1<时，输出高电平；当V1>时，输出低电平。

施密特反向触发器仿真电路与输入输出波形

（2）构成单稳态触发器（单稳态模式）。可应用于定时器、脉冲丢失检查、反弹跳开关、触发开关、分频器、电容测量和脉冲宽度调制等。

单稳态触发器仿真电路

在没有触发信号时，V1通过内部的分压电路处于高电平（V1>），此时Vout为0，电容也通过过内部放电三极管放电，从而使Vc2为0。电源通过R1向电容Vc2充电，当Vc2的电压上升到时，放电三极管再次被导通，导致Vc2继续放电，使输出电压Vout始终稳定为0。

在存在触发信号，并且叠加道V1上，使V1<时，电路的输出状态由0跳变为高电平，电路进入暂时稳态、此时电容充电，Vc2电压上升，当电压达到时，输出电压Vout由高电平反转为低电平，同时放电三极管导通，电容放电，电路返回稳定状态，输出电压变为0。可以看出，输出高电平的持续时间（脉冲宽度）就是电容充电到所需要的时间。

脉宽

单稳态触发器输入输出波形

（3）构成多谐振荡器（无稳态模式）。此模式下，555定时器以振荡器的方式工作，常被用于频闪灯、脉冲发生器、逻辑电路时钟、音调发生器、脉冲位置调制等电路中。如果使用热敏电阻作为定时电阻，555定时器可构成温度传感器，其输出频率由温度决定。

多谐振荡器仿真电路及输出波形

当电源接通时，电容被充电，当上升到时，使得VC为低电平，同时放电三极管T处于导通状态，此时电容C通过和T放电，Vc下降，当Vc下降到时，翻转为高电平。电容充放电，循环往复，电容的放电时间为：

tpl=ln2

当放电结束时，T截止，Vcc将通过和向电容充电，Vc的电压由上升到所需的时间为：tph=(+)Cln2

当Vc上升到时，电路输出电压翻转为低电平，如此周而复始，输出波形就会得到一个周期性的矩形波。电路输出波形的占空比为：

q%=/(+)*100%

在电子电路中，可以采用1种或多种模式进行组合，可实现定时器、分频器、元件参数和电路检查电路、音响告警电路、电源交换电路、频率变换电路、自动控制电路等。