555時(shí)基電路的研究與應(yīng)用

通常R的取值在幾百歐姆到幾兆歐姆之間，電容的取值范圍為幾百皮法到幾百微法，tW的范圍為幾微秒到幾分鐘。但隨著tW的寬度增加它的精度和穩(wěn)定度將下降。
脈沖啟動(dòng)的單穩(wěn)電路除了起定時(shí)／延時(shí)作用以外，還可以用于消抖、分／倍頻、脈沖輸出等。

2．1．2 單穩(wěn)型壓控振蕩器(VCO)
由555時(shí)基電路組成的壓控振蕩器如圖3所示，圖(a)電路中，2端輸入被調(diào)制脈沖Vi，5端加調(diào)制信號(hào)Vco。圖(b)電路中，利用輸出的脈沖，經(jīng)低通濾波、直流放大后，閉環(huán)控制555的控制端(5端)，使當(dāng)觸發(fā)頻率升高時(shí)，自動(dòng)減小其暫穩(wěn)寬度，達(dá)到輸出波形的占空比保持不變。單穩(wěn)型壓控振蕩器主要用于脈寬調(diào)制、壓頻變化、A／D變換等。

2．2 雙穩(wěn)態(tài)工作模式
雙穩(wěn)態(tài)工作模式是指電路有兩個(gè)輸入端和兩個(gè)輸出端的電路，它的輸出端有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，即置位態(tài)和復(fù)位態(tài)。這種輸出狀態(tài)是由輸入狀態(tài)、輸出端原來的狀態(tài)和鎖存器自身的性能來決定的。雙穩(wěn)態(tài)工作模式根據(jù)工作原理可分為SR鎖存器和施密特觸發(fā)器。
2．2．1 SR鎖存器(雙限比較器)
對(duì)于555時(shí)基電路來說，按照它的邏輯功能完全可以等效于一個(gè)SR鎖存器，如圖4所示，只不過它是一個(gè)特殊的SR鎖存器。它有兩個(gè)輸入端TH(R)和TR'(S')，只有一個(gè)輸出端Vo(Q)而沒有Q'端。因?yàn)橐粋€(gè)Q端就能解決和負(fù)載的連接以及說明鎖存器的狀態(tài)，所以省略了Q'端。
這個(gè)特殊的SR鎖存器的特殊之處有二：一是它的兩個(gè)輸入端對(duì)觸發(fā)電平的極性要求不同，R端要求高電平，而S'端要求低電平；二是兩個(gè)輸入端的閾值電平不同，R端為即對(duì)R端來說，時(shí)，輸出高電平1，而時(shí)輸出低電平0；對(duì)S'端來說閾值電平為，即時(shí)，輸出低電平0，而VS≥1/3Vcc時(shí)輸出高電平1。SR鎖存器常用于比較器、電子開關(guān)、檢測(cè)電路、家電控制器等。

2．2．2 施密特觸發(fā)器(滯后比較器)
555時(shí)基電路中的兩個(gè)電壓比較器C1和C2，由于它們的參考電壓不同，C1為1/3Vcc，C2為1/3Vcc，因而SR鎖存器的置0信號(hào)和置1信號(hào)必然發(fā)生在輸入信號(hào)的不同電平。因此，輸出電壓由高電平變?yōu)榈碗娖胶陀傻碗娖阶優(yōu)楦唠娖剿鶎?duì)應(yīng)的輸入信號(hào)值也不同，利用這一特性，將它的兩個(gè)輸入端TH和TR相連作為總輸入端便可得到施密特觸器，如圖5所示。施密特觸發(fā)器經(jīng)常用于電子開關(guān)、監(jiān)控告警、脈沖整形等。
2．3 無穩(wěn)態(tài)工作模式
無穩(wěn)態(tài)工作模式是指電路沒有固定的穩(wěn)定狀態(tài)，555時(shí)基電路處于置位與復(fù)位反復(fù)交替的狀態(tài)，即輸出端交替出現(xiàn)高電平與低電平，輸送出波形為矩形波。由于矩形波的高次諧波十分豐富，所以無穩(wěn)態(tài)工作模式又稱為自激多諧振蕩器。可分為直接反饋型、簡(jiǎn)接反饋型多諧振蕩器和無穩(wěn)型壓控振蕩器。
2．3．1 直接反饋型多諧振蕩器
555時(shí)基電路可以組成施密特觸發(fā)器，利用施密特觸發(fā)器的回差特性，在電路的兩個(gè)輸入端與地之間接入充放電電容C并在輸出與輸入端之間接入反饋電阻Rf，就組成了一個(gè)直接反饋式多諧振蕩器，如圖6(a)所示。接通電源，電路在每次翻轉(zhuǎn)后的充放電過程就是它的暫穩(wěn)態(tài)時(shí)間，兩個(gè)暫穩(wěn)態(tài)時(shí)間分別為電容的充電時(shí)間T1和放電時(shí)間T2。t1=t2=0．69RC振蕩周期 T=T1+T2振蕩頻率f=1／T，電路占空比為50％。改變R、C的值則可改變充放電時(shí)間，即改變電路的振蕩頻率f。
電路中充、放電電阻R的取值一般應(yīng)不小于10K Ω，如取值過小，那么充、放電電流過大，會(huì)使輸出電壓下降過多，重負(fù)載時(shí)尤其如此。