555 定時器可以配置外部連接的組件，如多諧振蕩器、振蕩器和定時器，時間間隔從幾微秒到幾個小時不等。由于 555 定時器是我們最喜歡、最便宜且最易于配置的芯片之一，讓我們看看如何使用它來創(chuàng)建一些不同的 555 電路第 1 部分。
　　正如我們之前所見，555 定時器是 8 針雙列直插式封裝 (DIP) 中的單個器件，或 556 器件，后者在單個 14 針雙列直插式封裝中有兩個 555 芯片。556 中的兩個 555 定時器彼此獨立運行，但共用一個 V CC電源和接地 (0V) 連接。
　　標準 TTL 555 可在 4.5 伏至 18 伏之間的電源電壓下工作，其輸出電壓比其電源電壓 V CC低約 2 伏。555 可以提供或吸收最大 200mA 的輸出電流（但在此水平下可能會變熱），因此電路變化不受限制。請注意，555、7555 和 7556 的 CMOS 版本可能具有不同的電壓和電流額定值?！　〉紫茸屛覀兓仡櫼幌驴捎糜谟嬎阏袷庮l率的一些基本公式。

　　555電路振蕩器
　　其中：t 1為輸出高電平持續(xù)時間，t 2為輸出低電平持續(xù)時間，T為輸出波形的周期時間，?為輸出波形的頻率，0.693 = ln(2)當連接為非穩(wěn)態(tài)振蕩器時，電容器C通過R A和R B充電，但僅通過R B放電。
　　因此，占空比D由這兩個電阻的比率決定。通過正確選擇電阻R A和R B，可以輕松設(shè)置 50% 至 100% 之間的占空比。
　　總時間周期T定義為電容器充電時間t 1 (輸出高電平) 加上放電時間t 2 (輸出低電平)，電容器分別在 1/3Vcc 和 2/3Vcc 之間充電和放電。
　　在這種操作模式下，充電和放電時間以及頻率?（定義為：1/T）與電源電壓無關(guān)?！　『唵蔚?555 振蕩器

　　基本的 555 振蕩器電路用途非常廣泛，在本 555 電路第 1 部分教程中，我們可以從中創(chuàng)建許多有趣的變體。最簡單的 555 自由運行非穩(wěn)態(tài)振蕩器電路通過單個電阻將引腳 3（輸出）直接連接到定時電容器，如圖所示。
　　簡單的 555 振蕩器　　555 電路第 1 部分 最簡單的 555 振蕩器

　　當引腳 3 的輸出為高電平時，電容通過電阻充電。當電容兩端的電壓達到 2/3Vcc 時，引腳 6（閾值）會導(dǎo)致引腳 3 的輸出改變狀態(tài)并變?yōu)榈碗娖健?br>　　電容器現(xiàn)在通過同一電阻器放電，直到引腳 2（觸發(fā)器）達到 1/3Vcc，導(dǎo)致輸出再次改變狀態(tài)。電容器通過同一電阻器在 2/3Vcc 和 1/3Vcc 之間不斷來回充電和放電，在輸出引腳 3 處產(chǎn)生高電平和低電平狀態(tài)。
　　由于電容器通過同一電阻器充電和放電，因此此基本布置的占空比非常接近 50% 或 1:1。產(chǎn)生的一系列方波輸出脈沖的周期 (T) 等于約2(0.693)*RC 或 2lin(2)*RC。因此，輸出波形頻率等于：0.722/RC。
　　例如，如果我們想要生成 1kHz 輸出方波波形，則使用首選元件值R = 3.3kΩ和C = 220nF 。
　　555 電路第 1 部分 – 最快的 555 振蕩器
　　通過改變R或C的值，可以使 555 非穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器電路以任何所需的輸出頻率振蕩。但是，我們可以從單個 555 定時器芯片產(chǎn)生的最大振蕩頻率是多少？
　　為了讓 555 以最高頻率運行（本教程為 555 電路第 1 部分），必須在輸出狀態(tài)從高變?yōu)榈突驈牡妥優(yōu)楦邥r立即連續(xù)重新觸發(fā)它。通過移除 R和C定時元件并將輸出信號直接反饋到觸發(fā)輸入，可以獲得最快的切換速度。
　　通過將輸出（引腳 3）連接到觸發(fā)輸入（引腳 2）和閾值輸入（引腳 6），每次輸出改變狀態(tài)時，它都會重新觸發(fā) 555 再次改變狀態(tài)。但是，輸出波形不會是對稱的或方波，而是一系列負脈沖。
　　使用此配置獲得的最高振蕩頻率取決于電源電壓、所用 555 芯片的類型（TTL 或 CMOS）以及制造商，因為內(nèi)部電路因制造商而異。但可以在 5 伏電壓下產(chǎn)生高達 350kHz 的輸出頻率。
　　555 電路第 1 部分 – 最慢的 555 振蕩器
　　如果我們回到本 555 電路第 1 部分教程中的前一個 555 振蕩器電路，并將定時電容器替換為大容量電解電容器（例如 220uF 或 470uF 電容器），通過選擇合適的定時電阻器，振蕩頻率可以降低到遠低于 1Hz。如果是這種情況，那么 555 電路就不再是振蕩器，而是成為定時器或延遲電路，其脈沖寬度可能是 10 秒。　　555定時器電路

　　555 電路第 1 部分 最慢的 555 定時器
　　在此延時電路中，閾值（引腳 6）和放電（引腳 7）在 RC 定時元件的連接處連接在一起，并且輸出保持低電平且穩(wěn)定，直到通過在觸發(fā)輸入（引腳 2）上施加負脈沖來觸發(fā) 555 開始動作。
　　555 的觸發(fā)端通過電阻R 1保持高電平，直到按鈕開關(guān)S 1閉合。S 1的操作會瞬間將引腳 2 短路至地，因此電壓低于 1/3Vcc，從而啟動延遲周期。
　　一旦觸發(fā)，引腳 3 上的輸出將切換為高電平，持續(xù)時間由電路 RC 時間常數(shù)決定，并且不會對開關(guān)S 1的任何額外觸發(fā)作出響應(yīng)，直到達到定時延遲期之后，此時引腳 3 上的輸出再次返回低電平。
　　這使得該手動觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)電路在開關(guān)防抖應(yīng)用中非常有用，因為無論按下開關(guān)多少次，都會產(chǎn)生單個脈沖。輸出為高電平的單穩(wěn)態(tài)輸出脈沖周期的寬度為：1.1RC（以秒為單位） ，其中R以歐姆為單位，C以法拉為單位。
　　因此，對于我們簡單的 555 時間延遲電路，輸出處于高電平狀態(tài)的輸出延遲計算為：1.1*9100*10*10 -6  = 100ms 。通過選擇適當?shù)腞和C值，可以獲得幾微秒到幾個小時的輸出延遲。然而，對于需要大值電解電容器的長定時延遲，定時周期通常不那么準確，因為電解電容器的公差可能非常大，高達 +/-50%。
　　可以通過將定時電阻改為電位計來補償電容器的公差，或選擇低泄漏電解電容器來克服這個問題。實際上，定時電阻不應(yīng)超過約 10MΩ，定時電容器不應(yīng)大于 470uF，因為兩者結(jié)合起來會產(chǎn)生約 5170 秒或約 1.5 小時的延遲脈沖。
　　555 電路第 1 部分 – 修改的占空比
　　我們之前說過，占空比（即導(dǎo)通時間與總周期時間之比）對于標準 555 振蕩器電路限制在 50% 到 100% 之間。但有些應(yīng)用可能需要將特定占空比設(shè)置為 50% 以下，即 t 1 （高電平）時間小于或短于t 2 （低電平）時間，后者由R A和R B之比決定。
　　當R A的電阻變得比R B大得多時，占空比隨著R B趨近于零而增加至 1 (100%)。
　　同樣，隨著R B的電阻相對于R A的電阻增加，占空比接近 50%（或 1:1），輸出波形看起來更像方波。但是，要獲得完整的 50% 占空比，R A必須為零歐姆，這是不允許的，因為這會使V CC通過放電引腳 7 短路接地。
　　實現(xiàn)低于 50% 占空比的一種方法是在 RC 定時電路中加入一個二極管，如圖所示?！　?0% 占空比

　　555 電路第 1 部分低占空比
　　在基本 555 振蕩器電路的引腳 6 和 7 之間添加二極管D 1 ，可在充電周期內(nèi)使電阻器R B短路。
　　該二極管可以是任何通用硅二極管，它允許電容器直接從R A充電，因為R A和D 1有效地串聯(lián)，從而將電阻器R B從充電周期中移除，盡管仍然會有非常小的漏電流流過R B。
　　在放電周期中，當引腳 3 的輸出為低電平時，二極管D 1反向偏置，因此電路的功能與通過電阻器R B放電到 555 的引腳 7之前相同。
　　因此，在充電周期中，當輸出為高電平時，R A和C控制t 1計時周期，而在放電周期中，當輸出為低電平時，R B和C控制t 2計時周期。
　　請注意，由于二極管D 1跨接在R B上，二極管 0.7 伏正向壓降使電路對電源電壓 Vcc 的變化更加敏感。因此，t 1時序表達式被修改為大約0.8RC，以解釋這個二極管壓降?！　?55 電路第 1 部分 – 改進的占空比

　　我們可以通過添加第二個二極管D2與放電電阻R B串聯(lián)來改進之前的電路，如圖所示。
　　改進占空比的555振蕩器
　　由于加入了D2，充電周期內(nèi)流過R B 的任何并聯(lián)漏電流都將被完全阻斷，因為二極管D2在此定時周期內(nèi)處于反向偏置。
　　在放電期間，由于二極管D 1在此周期內(nèi)反向偏置，因此電容器通過D 2和R B的串聯(lián)連接放電。
　　因此，定時電容器的充電和放電路徑變得相同，因為定時電容器通過R A和D 1充電，通過R B和D 2放電，從而允許調(diào)整任一定時周期而不影響另一個定時周期。
　　作為本 555 電路第 1 部分教程的一部分，我們可以使用二極管制作一個有趣的改進占空比電路版本，即如果使兩個定時電阻R A和R B相同，即R A  = R B，則占空比將正好為 50%，產(chǎn)生方波輸出波形。
　　再次，對標準 555 非穩(wěn)態(tài)振蕩器方程進行輕微修改，以考慮二極管的包含，并且與以前一樣，由于正向二極管電壓下降，定時周期對電源電壓變化很敏感。
　　完全獨立的計時周期
　　我們可以再次改進上述電路，用一個或兩個電位器代替固定值電阻器R B并將其與兩個二極管串聯(lián)。加入可變電阻器將允許 RC 充電和放電時序周期完全獨立變化，如圖所示?！　⊥耆毩⒌?555 振蕩器

　　左側(cè)的定時電路顯示了振蕩器設(shè)計中兩個電位器的使用。使用兩個電位器VR 1和VR 2，每個電位器與二極管串聯(lián)。
　　現(xiàn)在可以獨立調(diào)整充電周期（輸出高）和放電周期（輸出低）的計時周期，從而完全控制占空比而不影響輸出頻率。上一個電路的一個更簡單的替代變體是使用單個電位器同時控制兩個輸出計時周期，如右側(cè)電路所示。
　　當電位器的電位器臂處于其中心位置時，點 A 和電位器之間的電阻值等于點 B 和電位器之間的電阻值。因此，R B的值現(xiàn)在變?yōu)閂 R1的值，輸出波形的占空比將等于 50%。從而產(chǎn)生脈沖調(diào)制方波形狀的輸出波形。
　　當電位器的電位器臂從中心向點 A 移動時，占空比會減小。同樣，當電位器的電位器臂從中心向點 B 反向移動時，占空比會增大。因此，輸出波形的占空比可以從低變到高，而輸出頻率不會發(fā)生任何重大變化。
　　我們可以進一步將這個想法付諸實踐，將占空比為 50% 的 555 非穩(wěn)態(tài)電路轉(zhuǎn)換為允許我們將 t ON和 t OFF時間改變?yōu)榕c前一個電路類似的電路?？梢酝ㄟ^添加單個二極管和電位計（或一個二極管和兩個固定電阻）來改變此 ON/OFF（標記/空間）比率，如圖所示?！　「淖?555 的占空比

　　改變555占空比
　　首次通電時，定時電容器 C 1未充電且輸出（引腳 3）變?yōu)楦唠娖?，因?C 1通過正向偏置二極管 D 1和電位器的一半 VR 1快速充電。
　　當 555 的引腳 6（閾值）檢測到 2/3 Vcc 時，輸出引腳 3 切換至低電平，并且電容器 C 1通過電位器的另一半緩慢放電，因為現(xiàn)在二極管處于反向偏置狀態(tài)，直到引腳 2（觸發(fā)器）檢測到 1/3 Vcc 導(dǎo)致輸出，引腳 3 再次切換回高電平，再次重復(fù)該循環(huán)。
　　555 輸出為高電平的時間量稱為“標記”，而 555 輸出為低電平的時間量稱為“空間”。因此，通過改變點“A”（最低）和點“B”（最高）之間的電位器，我們可以改變輸出波形的標記與空間比率（其占空比），范圍在約 5%（位置 A）和最高 50%（位置 B）之間。請記住，如果標記和空間長度相同，則輸出將為 1:1。
　　該電路的優(yōu)點是，我們可以為各種脈沖和定時應(yīng)用生成較短的標記（高電平）長度或脈沖時間，以及非常長的間隔（低電平）周期。如果我們反轉(zhuǎn)二極管 D 1的方向，我們可以創(chuàng)建一個間隔短但標記周期長的定時電路，即短的 OFF 脈沖但長的 ON 持續(xù)時間。
　　這種基本可變占空比電路的缺點是，由于電位計兩半的相互作用，定時周期的持續(xù)時間會隨著電位計的調(diào)整而變化。為了彌補這一點，如果需要固定的定時周期 T，則必須調(diào)整或改變定時電容器 C 1的值。
　　可變定時電路的一個非常好的用途是利用脈沖寬度調(diào)制來控制直流電機的速度。　　脈沖寬度調(diào)制電機控制

　　脈沖寬度調(diào)制或 PWM 是一種通過以不同的占空比不斷打開和關(guān)閉負載來控制施加到負載的平均電壓值的方法。我們不是小心翼翼地向電機施加越來越少的電壓來控制電機的轉(zhuǎn)速，而是通過交替完全打開和關(guān)閉電壓來控制電機的速度，這樣平均打開時間產(chǎn)生的效果與改變電源電壓相同。
　　實際上，施加在電機端子上的控制電壓由 555 輸出波形的占空比控制，進而控制旋轉(zhuǎn)速度。我們還可以使用這種脈沖寬度調(diào)制方法來控制燈或 LED 的亮度。
　　脈沖寬度調(diào)制控制
　　脈沖寬度調(diào)制速度控制
　　直流電機的轉(zhuǎn)速由電位器控制，電位器又可將輸出波形的占空比從約 5% 改變到 95%。電阻器R 1限制流入開關(guān)晶體管基極的電流，二極管D 3與電機并聯(lián)使用，以抑制電機開啟和關(guān)閉時的電壓瞬變。
　　示例中給出的開關(guān)晶體管是 BD220 NPN 功率晶體管，額定電壓為 70 伏，電流為 4 安，但任何等效晶體管都可以，只要它能夠安全地處理電機負載電流。開關(guān)晶體管可能需要散熱器來散熱。