555定時器原理

555定時器是一種廣泛應用于電子電路中的集成電路，它可以被用來產生可編程的脈沖信號、控制發生器并監控時間間隔等應用。本文將詳細講解555定時器的原理、構造和工作原理。

一、555定時器的構造

在學習555定時器之前，我們需要先了解其構造。它是由三個電子元器件構成的，分別是兩個電晶體管和一個RC電路，其中RC電路由電阻和電容組成。

555定時器包含8個引腳，它們是GND、TRIGGER、OUT、RESET、CONTROL、THRESHOLD、DISCHARGE和 VCC。其中GND和VCC是電源引腳。THRESHOLD、TRIGGER和CONTROL組成一個比較器。OUT是輸出引腳，RESET為重置引腳，通常連接到高電平鍵盤、微處理器或計算機中的輸出口。DISCHARGE引腳是放電引腳，由一個NPN晶體管管控。

二、555定時器的原理

555定時器的原理在于， TRIGGER和THRESHOLD兩個引腳之間的電壓比較相當于一個比較器的功能。如果TRIGGER上的電壓低于THRESHOLD，輸出引腳的電位為高電平；反之，如果TRIGGER上的電位高于THRESHOLD，則輸出引腳的電位為低電平。 CONTROL引腳被連接到高電平端使555號引腳功能時為電壓比較器，否則的話，其引腳則表示555號引腳功能時為VCO。

555定時器的工作分兩種：一種是單穩態555定時器；另一種是正弦波振蕩器555定時器。下面我們會對兩種模式進行詳解。

三、單穩態555定時器

單穩態555定時器應用較為廣泛，是由一個可調的RC電路和一個555定時器組成的。單穩態555定時器的輸出引腳在輸入短而持續的電壓脈沖后會輸出一個持續一段時間的高電平脈沖，這些時間可以通過器件內部的RC電路進行調整。

當輸入脈沖信號被放到TRIGGER上時，引腳上的電壓會變成低電平。此時輸出電位變為高電平并保持在此狀態，直至電容器C1被充滿放電器Q1釋放。當C1電荷量被完全釋放后，控制器Q2會開啟并將輸出引腳的電平變為低電平。這個時候電容器C1開始充電，并通過控制器Q3來保證輸出引腳在充電時為低電平。

四、正弦波振蕩器555定時器

正弦波振蕩器555定時器是另一種廣泛應用的555定時器。其工作原理是， 通過根據RC時間常數來生成一些可變頻率的信號，并支持幅度和頻率的調整。它的輸出波形是一種類似于正弦波形的波形，波高和波寬可以通過器件內部的RC電路來進行調整。

當THRESHOLD和TRIGGER的電壓分別被控制在2/3和1/3 VCC的條件下，輸出引腳會基于一個充放電循環來生成正弦波振蕩。輸出波形可以通過器件內部的RC電路來進行調整。

五、總結

至此，我們對于555定時器的構造、原理和工作模式進行了詳細的講述。總之，555定時器是一種功能強大的可編程脈沖發生器，它被廣泛應用于計時、控制、測量等各種領域。我們可以通過改變RC電路的組成來控制555定時器的輸出波形和頻率，其應用場景十分廣泛。