电子设计教程53：555定时器工作原理与常见应用

  555定时器是一种多用途的数字、模拟混合集成电路，利用它能很方便地构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器。由于使用灵活、方便，更重要的是，它很便宜，批量成本不到5毛钱，所以555定时器在电子玩具、家用电器等许多领域中都得到了广泛应用。

  有很多芯片厂家都生产了自己的555定时器产品。尽管产品的型号繁多，但最后三位都是“555”。一般来说，多数555定时器的功能与外部引脚的排列都完全相同。

  以NE555为例，它包含3个5K电阻，可以把电源电压分成3等份。3个5K电阻便是555定时器名称的由来。为了方便描述，我们把2个参考电压分别命名为VH与VL。如果第5脚CONT没有外接固定电压Vco，则VH=2/3Vcc，VL=1/3Vcc；否则VH=Vco，VL=Vco/2。   它还包含2个比较器，C1与C2，此处的C是比较器comparator的缩写，并不是电容。为了方便描述，我们称C1的输出电压为Vc1，C2的输出电压为Vc2。第6脚THRES接输入IN1，第2脚TRIG接输入IN2。比较器用于判断各自的输入电压与参考电压的大小。   比较器后边接RS触发器。其中第4脚RESET是触发器的复位，如果RESET接低电平，那么芯片的输出也是低电平。   RS触发器后接放电三极管Q，如果Q导通，相当于把第7脚DISCH接到GND上。触发器之后还有一个缓冲器G，作用是提高电路的带负载能力，让555的第3脚OUT能够输出较大的电流。   一般情况下，讲述555定时器的时候都要提到内部的各个器件的工作逻辑，比如RS触发器的原理：当R有效的时候，RS触发器输出低电平；S有效的时候，RS触发器输出高电平；RS触发器输出高电平的时候，三极管导通。但这种理解方式，会多绕很多弯，比如Vc1=0且Vc2=1时，相当于S有效，RS触发器会输出高电平，然而芯片最终的输出却是低电平，与RS触发器的逻辑相反。因此不如不要强调内部器件的工作逻辑，直接根据输入查表，判断输出。

  对于负向递减和正向递增两种不同变化方向的输入信号，施密特触发器有不同的阈值（门限）电压。   将555定时器的2个输入端接到一起，作为1个新的输入端，即可得到施密特触发器。有时为了提高电路的稳定性，会在CONT接滤波电容。先不接外部的参考电压，则VH=2/3Vcc，VL=1/3Vcc。设输入信号为Vi。首先分析Vi从0开始逐渐升高的过程： 1.Vi