555时基电路在实际应用中的作用

采用555时基电路可简便地构成无稳态振荡电路、单稳态电路和双稳态电路。它们常用在信号发生器、波形变换电路、延时控制、恒温控制和报警电路等方面。

1.555电路构成矩形波振荡器

如图8-2所示，电路的工作原理：接通电源后，如555电路的3脚初始输出高电平，其值接近于电源电压，7脚内的晶体管截止，电源＋UCC通过电阻RA和RB给电容C充电，电容上的电压逐渐上升，当到达比较器上限时，使555电路的3脚输出变为低电平，其值接近于电源负极，7脚内的晶体管变为饱和，电容C放电，其电压开始逐渐下降，当2、6脚的电压下降到比较器下限时，使555电路的3脚重新输出高电平，与此同时，7脚内的晶体管截止，电容重新开始由电源＋UCC经电阻RA和RB充电，这样周期循环，在555电路的3脚上输出矩形振荡波形。

图8-2　555电路构成的矩形波振荡器

振荡周期T和频率f的计算公式如下：

改变电路的充放电时间常数，就可以调节振荡的频率和占空比。

例8-1

如图8-2所示，555电路构成了矩形波振荡器，已知电阻RA＝RB＝5.1 kΩ，UCC＝12 V，电容C＝4.7μF。试计算电路振荡频率f。

解

振荡周期T和频率f的计算公式如下：

思考题：555电路构成矩形波振荡器时，充电通路与放电通路分别是怎样的？

2.555电路构成单稳态触发器

单稳态触发器有一个稳态和一个暂稳态，在无脉冲信号ui时，电路处于稳定状态，如图8-3所示，接通电源，UCC通过R给电容C充电，当充电到时，此时RS触发器置0，使输出uo为0，同时555定时器内部放电管导通，使电容C放电，此后无外加触发信号时，输出保持为0。当引脚2触发端加一低电平触发脉冲时，则UTH＜，UTR＜，此时输出uo变为1，555定时器内部放电管截止，电源经电阻R又向电容C充电，当电容电压大于UCC时，电路又恢复到0稳定状态，如此循环，重复上述过程。单稳态触发器主要用于脉冲波形的整形、延时以及定时功能等。

暂稳态持续时间为：

tw≈1.1RC

除555电路构成单稳态触发器外，还有分立元件单稳态触发器和集成单稳态触发器。

1）分立元件单稳态触发器

电路组成如图8-4所示。(www.xing528.com)

图8-3　555电路构成的单稳态触发器

图8-4　分立元件单稳态触发器

（1）工作原理。

稳态时，ui＝0，u01、uA与uo都是高电平，当输入正脉冲后，G1导通，同时电容C经电阻R、G1的输出端到地放电，G2导通使输出uo为低电平，电容C放电使uA下降，当下降至uA＝uTH时，G2截止，uo又回到高电平状态，输入信号回到低电平状态以后，G1又截止，电容C开始充电，进入下一个周期。

（2）电压波形。

电路中各点的电压波形如图8-5所示。

（3）输出波形脉宽。

输出脉宽：

tw≈0.7RC

2）集成单稳态触发器

74LS121是一种常用的TTL集成单稳态触发器，使用于各种数字电路中，以提高抗干扰能力，其引脚排列如图8-6所示，A1、A2、B为输入门控制信号。

图8-5　单稳态触发器波形图

图8-6　集成单稳态触发器74LS121引脚图及功能表

74LS121单稳态触发器电路功能表如图8-6（b）所示。

其脉冲宽度：

Tw≈0.7RextCext