555时基电路的研究与应用

通常R的取值在几百欧姆到几兆欧姆之间，电容的取值范围为几百皮法到几百微法，tW的范围为几微秒到几分钟。但随着tW的宽度增加它的精度和稳定度将下降。
脉冲启动的单稳电路除了起定时／延时作用以外，还可以用于消抖、分／倍频、脉冲输出等。

2．1．2 单稳型压控振荡器(VCO)
由555时基电路组成的压控振荡器如图3所示，图(a)电路中，2端输入被调制脉冲Vi，5端加调制信号Vco。图(b)电路中，利用输出的脉冲，经低通滤波、直流放大后，闭环控制555的控制端(5端)，使当触发频率升高时，自动减小其暂稳宽度，达到输出波形的占空比保持不变。单稳型压控振荡器主要用于脉宽调制、压频变化、A／D变换等。

2．2 双稳态工作模式
双稳态工作模式是指电路有两个输入端和两个输出端的电路，它的输出端有两个稳定状态，即置位态和复位态。这种输出状态是由输入状态、输出端原来的状态和锁存器自身的性能来决定的。双稳态工作模式根据工作原理可分为SR锁存器和施密特触发器。
2．2．1 SR锁存器(双限比较器)
对于555时基电路来说，按照它的逻辑功能完全可以等效于一个SR锁存器，如图4所示，只不过它是一个特殊的SR锁存器。它有两个输入端TH(R)和TR'(S')，只有一个输出端Vo(Q)而没有Q'端。因为一个Q端就能解决和负载的连接以及说明锁存器的状态，所以省略了Q'端。
这个特殊的SR锁存器的特殊之处有二：一是它的两个输入端对触发电平的极性要求不同，R端要求高电平，而S'端要求低电平；二是两个输入端的阈值电平不同，R端为即对R端来说，时，输出高电平1，而时输出低电平0；对S'端来说阈值电平为，即时，输出低电平0，而VS≥1/3Vcc时输出高电平1。SR锁存器常用于比较器、电子开关、检测电路、家电控制器等。

2．2．2 施密特触发器(滞后比较器)
555时基电路中的两个电压比较器C1和C2，由于它们的参考电压不同，C1为1/3Vcc，C2为1/3Vcc，因而SR锁存器的置0信号和置1信号必然发生在输入信号的不同电平。因此，输出电压由高电平变为低电平和由低电平变为高电平所对应的输入信号值也不同，利用这一特性，将它的两个输入端TH和TR相连作为总输入端便可得到施密特触器，如图5所示。施密特触发器经常用于电子开关、监控告警、脉冲整形等。
2．3 无稳态工作模式
无稳态工作模式是指电路没有固定的稳定状态，555时基电路处于置位与复位反复交替的状态，即输出端交替出现高电平与低电平，输送出波形为矩形波。由于矩形波的高次谐波十分丰富，所以无稳态工作模式又称为自激多谐振荡器。可分为直接反馈型、简接反馈型多谐振荡器和无稳型压控振荡器。
2．3．1 直接反馈型多谐振荡器
555时基电路可以组成施密特触发器，利用施密特触发器的回差特性，在电路的两个输入端与地之间接入充放电电容C并在输出与输入端之间接入反馈电阻Rf，就组成了一个直接反馈式多谐振荡器，如图6(a)所示。接通电源，电路在每次翻转后的充放电过程就是它的暂稳态时间，两个暂稳态时间分别为电容的充电时间T1和放电时间T2。t1=t2=0．69RC振荡周期 T=T1+T2振荡频率f=1／T，电路占空比为50％。改变R、C的值则可改变充放电时间，即改变电路的振荡频率f。
电路中充、放电电阻R的取值一般应不小于10K Ω，如取值过小，那么充、放电电流过大，会使输出电压下降过多，重负载时尤其如此。