555定时器功能与应用特点

　　555定时器芯片是一种广泛应用的中规模集成电路，只要外围配以几个适当的阻容元件，就可以构成无稳态触发器、单稳态触发器以及双稳态触发器等应用电路，以此为基础可设计各种实用的电路形式。但555定时器内部结构相对复杂，功能难以记忆，导致其构成的3种基本应用电路比较难理解与区分。为此，就其各功能引腿进行归纳总结，得出一易于记忆的简化模型，同时对其构成的3种基本应用电路的本质特点与原理进行分析。

　　1 555定时器功能特点

　　1.1 简化的功能模型

　　555芯片简化功能模型如图1所示，它包含了555的3个主要引腿：阀值TH(555的6腿)、触发(2)、输出Q(3)，功能上可视为1个“非门”，但此“非门”有2个输入端：“1”信号只从TH端输入，否则认为TH端“无信号”。“0”信号只从端输入，否则也认为端“无信号”。故当TH端有信号“1”时，输出Vo为“0”。当端有信号“0”时，输出Vo为“1”。当两输入端均“无信号”时，输出Vo不变。但两输入端不能同时有信号。可以这样理解：同时输入“0”与“1”，“非门”不知该输出哪端的“非”，实际上这时555内部的RS触发器处于非法状态，其输出与Q均为“1”。

　　1.2 “1”、“0”对应的电平

　　当5腿不用时(通过约0.01μF的电容接地)，引入6腿的电平必须≥2/3电源电压才被识别为有信号“1”，引入2腿的电平必须≤1/3电源电压才被识别为有信号“0”。当5腿引入电压UM时，U6≥UM为“1”，U2≤1/2UM为“0”。

　　1.3 放电7腿

　　555构成的电路，经常要在外围配以RC充、放电回路，充电过程一般从电源经RC到地，放电回路则为RC通过7腿到地。当输出Vo为“0”时，7腿相当于接“地”，放电回路接通。当输出Vo为“1”时，7腿悬空，放电回路断开。

　　另外，7腿在芯片内部是三极管开路的C极，故将其通过1个电阻上拉至电源的正极，则7腿可作为另一输出端，其输出的波形与3腿一样。

　　1.4 其余引腿

　　555芯片共有8条引腿，另外3条中1腿为电源负(地)，8腿为电源的正，这和通常的芯片电源在对角线上不同;剩下的4腿为复位(R表示Reset复位，D表示直接)，当其为低电平时，555芯片输出为“0”，故该引腿一般直接接到电源的正极，否则可作为启动555电路工作的控制端。

　　2 555定时器应用特点

　　2.1 无稳态触发器

　　无稳态触发器的特点：无外输入信号、外围有RC元件、且6、2端短接在一起。

　　所谓无稳态触发器，也称为多谐振荡器，其输出必须能够在“0”、“1”之间来回跳变，形成矩形波，输出跳变的原因是因为RC回路反复的充、放电过程导致输入端不断变化。充、放电过程能自动切换反复进行的条件是：当输出为“1”，能启动充电回路工作使输入端电位不断抬高，高到逻辑“1”时，输出跳变为“0”;当输出为“0”，能启动放电回路工作使输入端电位不断降低，低到逻辑“0”时，输出跳变为“1”，555电路充、放电过程的切换可以通过放电7腿进行，也可以通过输出3腿进行，还可以同时通过二极管隔离。