555定時器是一種模擬和數字功能相結合的中規模集成器件。一般用雙極型（TTL）工藝制作的稱為 555，用 互補金屬氧化物（CMOS ）工藝制作的稱為 7555，除單定時器外，還有對應的雙定時器 556/7556。555 定時器的電源電壓范圍寬，可在 4.5V~16V 工作，7555 可在 3~18V 工作，輸出驅動電流約為 200mA，因而其輸出可與 TTL、CMOS 或者模擬電路電平兼容。555定時器成本低，性能可靠，只需要外接幾個電阻、電容，就可以實現多諧振蕩器、單穩態觸發器及施密特觸發器等脈沖產生與變換電路。它也常作為定時器廣泛應用于儀器儀表、家用電器、電子測量及自動控制等方面。

　　555定時器組成單穩態觸發器

　　一、電路結構

　　圖1 用555定時器組成單穩態觸發器

　　1．外觸發（高觸發置0端 TH）置0→

　　通過電容C的充放電使低觸發置1端TR有效→自動返回穩態1得到負脈沖

　　2，外觸發器（低觸發置1端TR）置1→

　　通過電容C的充放電使高觸發置0端 TH有效→自動返回穩態0得到正脈沖。

　　UI=TR，V 的集電極通過電阻R接Vcc，通過電容C接地。R和C為定時元件。

　　二、工作原理

　　1． 穩定狀態

　　無外觸發時，U1為高電平UIH，穩態為0，UC1=0，UO=0。

　　通電后，Vcc經電阻R對電容C充電，當電容C上的電壓UC≧2/3Vcc時，Uc1=0，同時，UI》2/3Vcc，Uc2=1，Q=O， Q =1，輸出U0=0。三極管V導通，電容C經V迅速放完電，UC≈0，UC1=1，這時基本RS觸發器的兩個輸入信號都為高電平1，保持0狀態不變。

　　2． 觸發器進入暫穩態

　　當U1由UIH→小于1/3Vcc的低電平時，Uc2=0，此時Uc1=1，基本RS觸發器置1，Q=1，Q =0，輸出UO由低電平躍變到高電平UOH，同時三極管V截止，這時電源Vcc經R對C充電，電路進入暫穩狀態。在暫穩態期內輸入電壓UI回到高電平，使UC2=1

　　3． 自動返回穩定狀態

　　C充電時，當Uc↑（逐漸增大）到Uc≥2/3Vcc時，Uc1=0，此時Q=0， Q =1，輸出UO由高電平UoH躍到低電平UOL。同時，三極管V導通，C經V迅速放完電，Uc=0。電路返回穩定狀態。

　　三 參數計算

　　脈沖寬度tw指暫穩態維持的時間，為電容C上的電壓由0V充到2/3Vcc時所需時間，可用下式估算

　　tw=RCln3≈1.1RC

　　由555構成的單穩態觸發器及工作波形如下圖所示。

　　電源接通瞬間，電路有一個穩定的過程，即電源通過電阻R向電容C充電，當 Vc 上升到 2/3Vcc 時，觸發器復位， Vo 為低電平，放電BJT T導通，電容C放電，電路進入穩定狀態。若觸發輸入端施加觸發信號（ V1《1/3Vcc ），觸發器發生翻轉，電路進入暫穩態， Vo 輸出高電平，且BJT T截止。此后電容C充電至 Vc=2/3 Vcc 時，電路又發生翻轉， Vo 為低電平，T導通，電容C放電，電路恢復至穩定狀態。如果忽略T的飽和壓降，則 Vc 從零電平上升到 2/3 Vcc的時間，即為輸出電壓 Vo的脈寬 tw：tw=RCln3≈1.1RC

　　這種電路產生的脈沖寬度可從幾個微秒到數分鐘，精度可達0.1%。

　　通常R的取值在幾百歐姆之間，電容取值為幾百皮法到幾百微法。由圖6.28可知，如果在電路的暫穩態持續時間內，加入新的觸發脈沖，如圖6.29中的虛線所示，則該脈沖不起作用，電路為不可重復觸發單穩。

　　由555定時器構成的可重復單穩電路如下圖所示。

　　當 Vi 輸入負向脈沖后，電路進入暫穩態，同時BJT T導通，電容C放電。輸入脈沖撤出后，電容C充電，在 Vc未沖到2/3 Vcc之前，電路處于暫穩態。如果在此期間又加入新的觸發脈沖，BJT T又導通，電容C在此放電，輸出仍然維持在暫穩態。只有在觸發脈沖撤出后且在輸出脈寬 tw 時間間隔內沒有新的出發脈沖，電路才返回到穩定狀態。這種電路可作為失落脈沖檢出電路，對機器的轉速或人體的心率進行監視，當機器轉速降到一定限度或人體的心率不齊時就發出報警信號。

　　如果在控制電壓端（5腳）施加一個變化電壓，又555構成的單穩態電路可作為脈沖寬度調制器，如圖4所示。

　　當控制電壓升高時，電路的閾值電壓也升高，輸出的脈沖寬度隨之增加；而當控制電壓降低時，電路的閾值電壓也降低，單穩的輸出脈寬則隨之減小。因此，若控制電壓如圖b所示的三角波時，在單穩的輸出端便得到一串隨控制電壓變化的脈沖寬度調制波。從 Vic 與Vo 波形關系可看出，該電路可實現電壓—頻率轉換。

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