對于接觸過數字電路或模拟電路的人來說，555 IC絕對是經典之作。以其低成本和可靠的性能被廣泛應用于各種電器，包括儀器儀表、家用電器、電動玩具、自動控制等。在555定時器隻需要少量的外部電阻器和電容器來實現脈沖生成和轉換電路，例如多個振蕩器，單穩态觸發器和施密特觸發器。那麼它在電路中是如何工作的呢？它的電路有什麼作用？這裡給出幾個典型的555電路例子進行具體分析。

555定時器電路學習

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555是什麼？555定時器是一款方便且功能強大的IC，廣泛應用于信号的産生、轉換、控制和檢測。這個名字的由來，因為它是由三個 5KΩ 的電阻分開的。555定時器是一個簡單的集成電路，可以用來制作許多不同的電子電路。通過以下電路分析，您将了解 555 IC 的工作原理。

圖 1. 基本 555 定時器電路

✔️ 電路分析

R 不是複位端，當設置為 0 時，Q 為 0，/Q 為 1，Uo 輸出 0，并且/Q為 1 添加到晶體管 T 的基極，晶體管處于導通狀态。①當R=0、Q=1、uo=0時，T飽和導通。②當R=1時（此時沒有複位功能）：

UTH>2V CC /3，UTR>V CC /3，C1=0，C2=1，Q=1或/Q=0，uo=0，T飽和并打開。（分析：C1的正輸入端為2V CC /3，C1的負輸入UTH端大于正輸入端，工作在飽和狀态，輸出0。C2的負輸入端為1V CC/3，小于正輸入端UTH，輸出1。RD和SD上方有一條水平線，表示低電平，表示Reset。C1輸出0，RD有效，則Q為0，不是1，Uo輸出0，/Q不作用于三極管的基極。）

③ R=1時，UTH<2V CC /3，UTR>V CC / 3、C1=1，C2=1，Q和/Q保持不變，uo和T保持不變。（分析同上）

④ R=1時，UTH＜2V CC /3，UTR＜V CC /3，C1=1，C2=0，Q=0，/Q=1，uo=1，T截斷離開。（分析同上）

了解輸入如何與電源電壓相互作用以觸發和重置輸出高低。找出哪些引腳可用于調整發生這種變化的阈值。

圖 2. 555 多諧振蕩器電路分析

圖 3. 555 多諧振蕩器電路示例

✔️ 電路分析

首先，電源V CC通過R1和R2給電容C充電，電容的電壓必須比較小，小于1V CC /3。同理，C1的正極為2V CC /3，C2的負極為1V CC /3，TH和TR端同時連接，開始時小于1V CC /3。此時C1輸出1，C2輸出0，置位端有效（具體确認）：Q為1，/Q不為0，uo為1，三極管截止，輸出高電平。此時，電源仍在對電容器充電。TH和TR端接在一起時，電壓小于2V CC/3 和大于 1V CC /3；C1輸出1，C2輸出1，三極管截止，uo為1。當電容大于2V CC /3時，C1輸出0，C2輸出1。此時Q為0，/Q不是1， uo為0，輸出低電平，三極管導通。電容通過7腳放電，此後TH和TR連接點電壓逐漸下降，小于2V CC /3，大于1V CC /3，然後小于1V CC / 3、形成諧振子。

第一個瞬态的脈寬tp1，即uc從V CC /3充電到2V CC所需的時間/3（通過兩個電阻充電）：

第二個瞬态脈寬tp2，即uc從2V CC /3放電到V CC /3所需的時間：

Duty cycle：高電平占據整個周期的時間。

，可以看出其占空比始終大于50%。

示例 1占空比可調的電路（添加一個可調電阻）

圖 4. 占空比可調的電路（添加一個可調電阻）

可以計算出：其中T1=0.7R1C（T1為充電時間），T2=0.7R2C（T2為放電時間）總時間T=T1 T2=0.7(R1 R2)C所以R1、R2、C分别為确定，周期T也确定。

占空比計算

示例 2占空比可調 (1KHz) 的電路

圖 5. 占空比可調 (1KHz) 的電路

✔️ 電路分析

T = 0.7(R1 R2)C，f = 1/T，占空比電路隻需調整阻值即可。

工作特性① 具有穩态和瞬态兩種不同的工作狀态。② 在外部觸發脈沖的作用下，可以從穩态切換到瞬态。暫态保持一段時間後，電路可自動恢複到穩态。③暫态不能長時間維持，其維持時間的長短取決于電路本身的參數，與觸發脈沖無關。

那麼單穩态電路的原理是什麼呢？

圖 6. 555 定時器單穩态電路分析

圖 7. 555 定時器單穩态電路示例

✔️ 電路分析

首先，TR端處于高電平ui，必須大于1V CC /3。此時C2輸出1，電源通過R對電容C充電，充電電壓小于1V CC /3(TH)，CO電壓等于2V CC /3，C1輸出1，處于此時的保持狀态。假設R的非複位端在上電前複位，uo的輸出為0，然後仍保持之前的狀态，此時輸出為0。/Q為1，三極管導通，電容通過7腳放電，uc為零電平。某一時刻ui為低，C1仍輸出1，C2輸出0，Q為1，/Q為0，uo輸出1（高電平），三極管一直處于截止狀态。這時候V CC可以給電容充電（uc 越來越大）。當uc在1V CC /3~2V CC /3之間時，假設TR端恢複原狀（高電平），C1輸出1，C2輸出1，此時uo保持原狀，仍為1 ，晶體管處于截止狀态。當uc大于2V CC /3時，C2仍為1，C1輸出為0，Q為0，/Q為1，uo為0，三極管導通，處于放電狀态，此時，uc得到越來越小。

總結：1、隻要給出一個低電平觸發信号，暫穩時間為電壓0V~2Ucc/3的充電時間（時間用tp表示）。2.充電時間Tp=1.1RC3.可作為計時電路使用，時間由RC決定。

示例：時序電路設計（1s 延遲時間）

圖 8. 555 定時器延遲電路示例

有很多項目以各種方式使用 555，而且很容易找到原理圖來制作已經過驗證的項目。這裡列出了一些在電路中使用 555 定時器的典型項目。我們來看一下。

555定時器會在不同的電路中使用不同的型号來滿足電路要求。因此，它有許多不同公司生産的不同引腳功能的衍生型号，并采用CMOS設計。更重要的是，一些芯片包括幾個集成的 555 定時器。555芯片家族的一些常見型号如下：

關于555定時器電路的常見問題

1. 555定時器在電路中起什麼作用？555 定時器 IC 是一種非常便宜、流行且有用的精密定時設備，它既可以作為一個簡單的定時器來産生單脈沖或長時間延遲，也可以作為一個張弛振蕩器産生一串穩定的波形，占空比從 50 到100%。

2. 555定時器可以承受多少電壓？标準 TTL 555 可以在 4.5 伏到 18 伏之間的電源電壓下工作，其輸出電壓比其電源電壓 VCC 低約 2 伏。555 可以提供或吸收 200mA 的最大輸出電流（但在此級别可能會變熱），因此電路變化是無限的。

3. 定時器的操作模式有哪些？定時器寄存器可以在兩種模式下使用。這些模式是定時器模式和計數器模式。這兩種模式之間的唯一區别是遞增定時器寄存器的來源。

4、555定時器的基本操作方式有哪些？555 定時器的工作模式有非穩态、雙穩态和單穩态。每種操作模式都用電路圖及其輸出表示。

5. 555定時器的最大頻率是多少？2MHz根據網站，555定時器的最大頻率為2MHz。

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