1、555定時器原理分析

? ? ? ? ? ?555定時器的功能主要由兩個比較器決定。兩個比較器的輸出電壓控制RS觸發器和放電管的狀態。在電源與地之間加上電壓，當5腳懸空時，則電壓比較器C1的同相輸入端的電壓為2VCC/3，C2的反相輸入端的電壓為VCC/3。若觸發輸入端 TR 的電壓小于VCC /3，則比較器 C2 的輸出為 0，可使 RS 觸發器置 1，使輸出端 OUT=1。如果閾值輸入端 TH 的電壓大于 2VCC/3，同時 TR 端的電壓大于VCC /3，則 C1 的輸出為 0，C2 的輸出為 1，可將 RS 觸發器置 0，使輸出為低電平。

555引腳

引腳功能

單穩態模式：

在單穩態工作模式下，555定時器作為單次觸發脈沖發生器工作。當觸發輸入電壓降至VCC的1/3時開始輸出脈沖。輸出的脈寬取決于由定時電阻與電容組成的RC網絡的時間常數。當電容電壓升至VCC的2/3時輸出脈沖停止。根據實際需要可通過改變RC網絡的時間常數來調節脈寬。

輸出脈寬t，即電容電壓充至VCC的2/3所需要的時間由下式給出：

雖然一般認為當電容電壓充至VCC的2/3時電容通過OC門瞬間放電，但是實際上放電完畢仍需要一段時間，這一段時間被稱為“弛豫時間”。在實際應用中，觸發源的周期必須要大于弛豫時間與脈寬之和（實際上在工程應用中是遠大于）。

雙穩態模式：

雙穩態工作模式下的555芯片類似基本RS觸發器。在這一模式下，觸發引腳（引腳2）和復位引腳（引腳4）通過上拉電阻接至高電平，閾值引腳（引腳6）被直接接地，控制引腳（引腳5）通過小電容（0.01到0.1μF）接地，放電引腳（引腳7）浮空。所以當引腳2輸入高電壓時輸出置位，當引腳4接地時輸出復位。

無穩態模式：

無穩態工作模式下555定時器可輸出連續的特定頻率的方波。電阻R1接在VCC與放電引腳（引腳7）之間，另一個電阻（R2）接在引腳7與觸發引腳（引腳2）之間，引腳2與閾值引腳（引腳6）短接。工作時電容通過R1與R2充電至2/3VCC，然后輸出電壓翻轉，電容通過R2放電至1/3VCC，之后電容重新充電，輸出電壓再次翻轉。

無穩態模式下555定時器輸出波形的頻率由R1、R2與C決定：

對于雙極型555而言，若使用很小的R1會造成OC門在放電時達到飽和，使輸出波形的低電平時間遠大于上面計算的結果。

為獲得占空比小于50%的矩形波，可以通過給R2并聯一個二極管實現。這一二極管在充電時導通，短路R2，使得電源僅通過R1為電容充電；而在放電時截止以達到減小充電時間降低占空比的效果。

2、555定時器產生方波原理電路圖解

555定時器產生方波原理（一）：占空比可調的方波發生器

CB555定時器的工作原理可列表說明：

空比可調的方波信號發生器電路圖

圖 ?利用CB555定時器設計方波電路原理圖

占空比可調的方波信號發生器分析如圖2所示，電路只要一加上電壓VDD，振蕩器便起振。剛通電時，由于C上的電壓不能突變，即2腳電位的起始電平為低電位，使555置位，3腳呈高電平。C通過AR、D1對其充電，充電時間CRtA7.0?充。壓充到閾值電平2/3VDD時，555復位，3腳轉呈低電平，此時C通過Dl、RB、555內部的放電管放電，放電時間CRtB7.0?放。則振蕩周期為放充ttT。

555定時器產生方波原理（二）：555定時器的方波發生器

這是一個無線電信號線路和電視的最有用的方波發生器項目。方波是最適合用于測試信號的中頻（IF）地帶，將通過中頻變壓器沒有任何衰減，不管是什么電路的調諧頻率。555timer是配置非穩態運行，這意味著它將觸發本身作為一個多諧振蕩器自由運行。計時元件電阻R1，R2和電容器（C1-6）在此圖中顯示的值，產生的六個頻率1Hz的，10HZ，100HZ，1KHZ，如果你想產生一個可變頻率10kHz到100kHz您可以用一個100K的迷你系列10K電阻微調電位連接，68K電阻。這方波振蕩器的電子項目，可提供5至18伏直流輸出電壓從電源供電，但通常建議使用9伏直流電源。

555定時器產生方波原理（三）：秒信號的發生電路

秒信號發生電路由集成電路555定時器與RC組成的多諧振蕩器構成。需要的芯片有集成電路555定時器，還有電阻和電容。下圖為其電路圖：

振蕩電路是數字鐘的核心部分，它的頻率和穩定性直接關系到表的精度。因此選擇555定時器構成的多諧振蕩器，其中電容C1為47微法，C2為0.01微法，兩個電阻R1=R2=10K歐姆。此時在電路的輸出端就得到了一個周期性的矩形波，其振蕩頻率為：

f=1.43/［（R1+2R2）C］

由公式代入R1，R2和C的值得，f=1Hz。即其輸出頻率為1Hz的矩形波信號

555定時器產生方波原理（四）：555定時器實現波形發生器

555定時器的功能主要由兩個比較器決定。兩個比較器的輸出電壓控制RS觸發器和放電管的狀態。在電源與地之間加上電壓，當5腳懸空時，則電壓比較器C1的同相輸入端的電壓為2VCC/3，C2的反相輸入端的電壓為VCC/3。若觸發輸入端TR的電壓小于VCC/3，則比較器C2的輸出為0，可使RS觸發器置1，使輸出端OUT=1。如果閾值輸入端TH的電壓大于2VCC/3，同時TR端的電壓大于VCC/3，則C1的輸出為0，C2的輸出為1，可將RS觸發器置0，使輸出為低電平。

多諧振蕩器原理圖

THR和TRI分別為基準電壓為2VCC/3和VCC/3的兩個比較器，當初始電容C1兩端的電壓值小于VCC/3時，輸出端輸出高電平，則在輸出端和C1之間產生電位差，于是通過二極管D1給電容充電，在C1兩端電壓小于2VCC/3時輸出端一直輸出高電平；當電容兩端電壓由充電上升到2VCC/3時，555定時器輸出端輸出低電平，此時電容C1兩端的電壓高于輸出端，于是電容放電，直到電容兩端電壓降到VCC/3，輸出端電壓變為高點平。于是產生穩定的方波。其中占空比和方波的頻率由兩個電位器來調節。充電的時間由電流的大小決定，即有充放電的電路中的電阻大小所決定，故可通過調節充電和放電電路中的電阻的大小來調節方波的占空比和頻率。

積分電路

選擇了通過運算放大器構成的反相積分器。如圖

通過積分電路可將方波濾成三角波。

RC低通濾波

通過對電容C4的充電和放電，可將規則三角波濾成規則的正弦波。