555定时器应用详解：从原理到多谐振荡器计算

"多谐振荡器参数的计算-555课件" 555定时器是一种非常实用的集成电路，广泛应用于各种电子设计中，包括单稳态触发器、多谐振荡器、施密特触发器和压控振荡器。这个定时器的名称来源于其内部包含三个5千欧姆的电阻，形成了一个分压器，用于提供阈值电压。555定时器有双极型（555）和CMOS型（如7555）两种封装形式。 555定时器的工作原理基于两个比较器和一个RS触发器。电路内部的分压器将电源电压VCC分为1/3VCC和2/3VCC两个阈值。当输入电压在1/3VCC和2/3VCC之间时，输出为高电平，否则输出为低电平。触发端（TR）和复位端（.RESET）可以分别控制定时器的启动和复位。 多谐振荡器是555定时器的一种重要应用，它可以产生无固定频率的方波信号。在多谐振荡器的配置中，555定时器的放电端（DIS）通常连接到外接电容C的一端，另一端连接到电源VCC。电阻RA和RB则连接到阈值端（TH）和阈值低端（TL）。 计算多谐振荡器的振荡周期tw1和tw2，需要考虑电容C的充放电时间常数。时间常数τ等于电阻与电容的乘积，即τ=RC。对于tw1，初始电容电压uC(0)=VCC/3，最终电容电压uC(∞)=VCC，所以τ1=(RA+RB)C。当t=tw1时，电容电压达到2VCC/3，代入三要素方程可以求得tw1。同样，对于tw2，初始电容电压为2VCC/3，最终电压为0V，τ2=RBC。当t=tw2时，电容电压降至VCC/3，通过公式可以解出tw2。 振荡器的周期T是tw1和tw2之和，即T=tw1+tw2。占空比（Duration Ratio）是输出高电平时间与整个周期的比例，它反映了方波的正负半周的相对持续时间。占空比可以通过tw1和tw2的关系来计算。 555定时器的灵活性使其在电子设计中有着广泛的应用。例如，作为单稳态触发器，它能产生一个固定宽度的脉冲；作为施密特触发器，它具有阈值电压的滞后特性，适合于信号整形；而作为压控振荡器，通过在电压控制端（CV）接入外部电压，可以改变振荡频率。 555定时器是一个功能强大的集成电路，通过不同的连接方式和外部电路设计，可以实现多种定时和信号处理功能。了解和掌握555定时器的工作原理和参数计算，对电子工程和爱好者来说是非常重要的技能。