2.3．1 555時基電路的介紹和內部結構
555積體電路定時器是一種將模擬功能和邏輯功能整合在同一矽片上的單片時基電路。它的型號很多，如fx555，5g555，j55，ua555，ne555，它們的邏輯功能與外部引線排列完全相同，555定時器的電源電壓範圍寬，雙極型555定時器為5~16v，cmos555
定時器為3~18v，它可提高與ttl，cmos的數位電路相容的介面電平。由於555定時
器**低廉，使用靈活方便，只需外接少量元件就可構成多種模擬和數位電路，因而極廣泛地應用在波形產生與變換，測量與控制，家用電器及電子玩具領域，它的外部引腳
555定時器能在較寬電壓範圍工作，輸出交電平不低於90%電源電壓，帶拉電流負載和電流負載能力可達到200ma。
圖2-3 555定時器外部引腳
555時基電路由運算放大電路器a1，a2組成電壓比較器，由f1f2組成的基本r—s觸發器以及由f3和npn型整合電極開路輸出的放電三極體td等組成的輸出級和放電開關。其中電壓比較器的分壓偏置電阻採用三個阻值相同的5k電阻，所以電路因此特徵而被命名為「555時基電路」。555時基電路的內部結構圖如圖2-4。
圖2-4 555時基電路圖
2.3.2 555時基電路的工作原理及功能電壓比較
1） 分壓器3個5k電阻組成，為兩個a1和a2提供基準電平，如控制端co，則經分壓後，a的基準電平為2/3ucc，b的基準電平為1/3ucc，如改變管腳的接法就改變了兩個電壓比較器的基準電平
2） 比較器
比較器a1，b2是兩個結構和效能完全相同的高精度電壓比較器，其輸出直接控制著基本r-s觸發器的狀態。th是比較器a1的輸入端，tr是比較器a2的輸入端。
當th輸入訊號使u6》2/3ucc，則a1輸出交電平，否則a輸出為低電平，當r輸入訊號使號使v2》1/3ucc，a2輸出為低電平，否則輸出高電平
3） 基本r—s觸發器
基本r——s觸發器要求低電平觸發，圖中f1的輸入端接uc1，為置o輸入端（r），f2的輸入端接uc2為置輸入端（s）。uc1=0，uc2=1，時q=0。當uc1=1，uc2=時，q=1
4） 放電器和輸出緩衝器
集電極開路輸出的放三極體td組成放電器當輸出u0為『0「時，q為1使utd導通，管腳t和地間構成通路，而輸出u0為」1「時，q為0 使utd截止，通路被切斷。輸出緩衝器由反相器構成，一方面增強了帶負載能力，另一方面隔離負載對555定時器的影響。
總上所述可得555時基器電路功能表如下表2-1所示
2-1 表555時基電路功能表
2.3.3 555時基電路應用
555時基電路應用特別廣泛，尤其在波形產生和變換方面功能強大，它可以構成單穩定觸發器，雙穩定觸發器，施密特觸發器，以及多諧振盪器，圖中的c一般為0.01微法，它可以提示比較器的參考電壓ur1和ur2的穩定性。
多諧振盪器是一種自激振盪器。在接通電源後無需外加觸發器訊號
就能自動產生矩形脈衝由於矩形波形中含有豐富的高次諧波分量，故稱為多諧振盪器，多諧振盪器沒有穩定狀態，工作時在兩個暫態之間不斷的轉換。構成多諧振盪器的元件型別也是多種多樣的可用電晶體分立元件，tt閘電路及cmos閘電路分別構成不同型別的電路，其555時基電路作為多諧振盪電路應用極為典型，有很多矩形波發生器均採用555時基電路來設計，下面來分析它的工作原理。
由555時基電路構成多諧振盪電路和工作波形。（如圖2-5）
圖2-5 555時基電路和工作波形多諧振盪電路
多諧振盪器無穩態，只有兩個暫時穩定狀態，輸出在兩個暫態間來回轉換，從而輸出矩形脈衝，暫穩態時間長短由電路的定時元件確定。
具體工作過程如下：接通電源之前，電容器兩端電壓uc=0，接上電源比較器輸出為ua=1 ua2=0故u0=1 td截止，電源電壓通過r1 r2對c充電，多諧振盪器處於第一暫穩定狀態。
其暫態過程三要表：u（0+）=0
uc（∞）=ucc
充=（r1+r2）c
第一暫穩態不可永遠存在下去，隨著時間推移，電源不斷對電容c充電，uc值將不斷上公升，由於比較器a1a2，r——s 觸發器狀態保持不變，但當充電器至uc》2/3ucc時，就使ua1=0 ua2=1故u1=0 放電管td導通，第一暫態結束。
一旦td導通，電容c就通過電阻r2和放電管放電電路進入第二暫態，暫態過程三要素為： uc（o+）=2/3ucc
uc（∞）=0
放=r2c
第二暫態也不可持續下去，隨著電容c為斷放電使uc值為斷下降，當2/3〈uc〈2/3ucc，r-s觸發器狀態不變，但當繼續下降至uc〈〈1/3ucc時比較器ua1=1，ua2=0輸出u0為1 放電管截止第二暫穩態結束，電源電壓再次對c充電，多諧振盪器又處於第一暫穩態，如此反覆，便輸矩形脈衝。
555電路內部結構及應用
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555時基電路總結報告
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555時基電路應用和工作原理
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