555定时器应用电路详解：从多谐振荡器到单稳态触发器

555定时器应用电路详解：从多谐振荡器到单稳态触发器

555定时器是一种常用的集成定时器电路，广泛应用于各种电子设备中。它可以通过外接电阻和电容构成充、放电电路，并通过两个比较器检测电容电压，从而产生延时、多谐振荡、单稳态触发和施密特触发等功能。本文将详细介绍555定时器的工作原理及其在不同电路中的应用。

555定时器的基本工作原理

555定时器主要通过外接电阻R和电容器C构成充、放电电路，并由两个比较器来检测电容器上的电压，以确定输出电平的高低和放电开关管的通断。这就很方便地构成从微秒到数十分钟的延时电路、以及多谐振荡器、单稳态触发器、施密特触发器等脉冲波形产生和整形电路。

555定时器的应用

1. 用555定时器构成多谐振荡器

用555定时器构成多谐振荡器电路如图a所示。电路没有稳态，只有两个暂稳态,也不需要外加触发信号，利用电源VCC通过R1和R2向电容器C充电,使uC逐渐升高,升到2/3VCC时,uO跳变到低电平，放电端D导通,这时,电容器C通过电阻R2和D端放电，使uC下降,降到1/3VCC时，uO跳变到高电平，D端截止,电源VCC又通过R1和R2向电容器C充电。如此循环,振荡不停,电容器C在1/3VCC和2/3VCC之间充电和放电，输出连续的矩形脉冲，其波形如图b所示。

输出信号uO的脉冲宽度tW1、tW2、周期T的计算公式如下:
tW1＝0.7(R1＋R2)C
tW2＝0.7R2C
T＝tW1＋tW2＝0.7(R1＋2R2)C

2. 由555电路构成施密特触发器

如图所示，把555时基电路的⑧、④脚接、①脚接地、③脚当作输出端、②脚和⑥接在一起当作输入端，这种的电路就具有施密特触发器的功能。

3. 555电路构成单稳态触发器

555电路构成的单稳态触发器电路如图所示。在电路中，若输入端=“1”，当直流电源接通以后，电路经过一段过渡时间后，OUT端最后稳定输出“0”，放电端D通过导通的三极管接地，电容C两端电压为零。因高电平触发端TH和放电端D直接连接，所以高电平触发端TH接地，即UTH=0＜，而UTR=“1”＞根据555定时器功能可知，此时电路保持原态“0”不变，这种状态即是单稳态触发器的稳定状态，如图所示。

当单稳态触发器有触发脉冲信号（即=“0”＜时，由于==“0”＜，并且=0＜，则触发器输出由“0”变为“1”，三极管由导通变为截止，放电端D与地断开；直流电源通过电阻向电容充电，电容两端电压按指数规律从零开始增加（充电时间常数τ=RC）；经过一个脉冲宽度时间，负脉冲消失，输入端Ui恢复为“1”，即=Ui=“1”＞，由于电容两端电压UC＜，而UTH=UC＜，所以输出保持原状态“1”不变，这种状态即是单稳态触发器的暂稳状态。当电容两端电压UC≥时，UTH=UC≥，又有＞，那么输出就由暂稳状态“1”自动返回稳定状态“0”。这种电路，能实现有一个稳态，一个暂态；无触发脉冲时处于稳态，被触发器处于暂态，而又能自动返回稳态，称为单稳态触发器。