一、555 定时器单稳态触发器

图 1 555 构成单稳态触发器
图 1 为由 555 定时器和外接定时元件 R、C 构成的单稳态触发器。D 为钳位二极管;稳态时 555 电路输入端处于电源电平,内部放电开关管 T 导通,输出端 Vo 输出低电平。当有一个外部负脉冲触发信号加到 Vi 端、并使 2 端电位瞬时低于
时,低电平比较器动作,单稳态电路即开始一个暂稳态过程,电容 C 开始充电,Vc 按指数规律增长;当 Vc 充电到
时,高电平比较器动作、比较器 A1 翻转,输出 Vo 从高电平返回低电平,放电开关管 T 重新导通,电容 C 上的电荷很快经放电开关管放电,暂态结束、恢复稳态,为下一个触发脉冲的到来做好准备,波形如图 2 所示。

图 2 单稳态触发器波形
暂稳态的持续时间 Tw(即延时时间)决定于外接元件 R、C 的大小:
Tw = 1.1RC
通过改变 R、C 的大小,可使延时时间在几个微秒和几十分钟之间变化。当这种单稳态电路作为计时器时,可直接驱动小型继电器,并可采用复位端接地的方法来终止暂态、重新计时。此外需用一个续流二极管与继电器线圈并接,以防继电器线圈反电势损坏内部功率管。
二、555 定时器组成施密特触发器
电路如图 3 所示,只要将脚 2 和脚 6 连在一起作为信号输入端,即得到施密特触发器。图 4 画出了
、Vi 和 Vo 的波形。

图 3 555 构成施密特触发器
设被整形变换的电压为正弦波
,其正半波通过二极管 D 同时加到 555 定时器的 2 脚和 6 脚,得到的 Vi 为半波整流波形。当 Vi 上升到
时,Vo 从高电平转换为低电平;当 Vi 下降到
时,Vo 又从低电平转换为高电平。回差电压为 ΔV =
。

图 4 555 构成施密特触发器的波形
三、555 定时器构成多谐振荡器
如图 5 所示,由 555 定时器和外接元件 R1、R2、C 构成多谐振荡器,脚 2 与脚 6 直接相连。该电路没有稳态,仅存在两个暂稳态,电路也不需要外接触发信号,而是利用电源通过 R1、R2 向 C 充电,以及 C 通过 R2 向放电端(
)放电,使电路产生振荡。电容 C 在
和
之间充电和放电,从而在输出端得到一系列的矩形波,对应的波形如图 6 所示。

图 5 555 构成多谐振荡器 图 6 多谐振荡器的波形
输出信号的时间参数是:
T = 
= 0.7(R1 + R2)C
= 0.7R2C
其中
为 Vc 由
上升到
所需的时间,
为电容 C 放电所需的时间。
555 电路要求 R1 与 R2 均应不小于 1 kΩ,但两者之和应不大于 3.3 MΩ。外部元件的稳定性决定了多谐振荡器的稳定性;555 定时器配以少量的元件即可获得较高精度的振荡频率和较强的功率输出能力,因此这种形式的多谐振荡器应用很广。
四、555 定时器组成占空比可调的多谐振荡器

图 7 555 构成占空比可调的多谐振荡器
电路如图 7 所示,它比图 5 电路增加了一个电位器和两个隔离二极管,其中 D1、D2 用来决定电容充、放电电流流经电阻的途径(充电时 D1 导通、D2 截止,放电时 D2 导通、D1 截止)。若合理选择电位器两段的阻值,使充电与放电时间常数相等,电路即可输出占空比为 50% 的方波信号。