集成555时基电路的典型应用

多谐振荡器又称为无稳态触发器：它没有稳定状态，只有两个暂稳态，也不需要外加触发信号，接通电源就能输出一定频率和幅度的矩形脉冲信号，由于矩形脉冲波形含有丰富的谐波，所以称为多谐振荡器。多谐振荡器常被用作脉冲信号发生器。

(1) 多谐振荡器的电路结构及工作波形

(2) 多谐振荡器的工作原理

按上图(a)所示连接电路。用双踪示波器观察电容C1两端的电压 的波形和输出端（3脚）的电压波形。如上图（b）所示。

从波形图可知：电路无需外加输入信号，可自行产生振荡脉冲，且电路有两个暂稳态。

① 一个暂稳态是555时基电路输出高电平，电容C进行充电的过程。

② 另一个暂稳态是当电容C充电到其两端电压时，555时基电路输出转换为低电平，电容C放电的过程。

当电容C电压下降到时，555时基电路输出又变为高电平，电容C重新开始充电，回到前一个暂稳态，重复上述过程，形成振荡脉冲。

(3) 振荡周期

① 根据理论推导和实验证明：多谐振荡器的充电时间和放电时间为

② 多谐振荡器的振荡周期T为

单稳态触发器有稳态和暂稳态两种工作状态，而且只有在外界触发脉冲的作用下，才能从稳态翻转到暂稳态，在暂稳态维持一段时间以后，自动回到稳态。暂稳态维持时间的长短取决于电路外接定时元件的参数，与触发脉冲信号无关。由于单稳态触发电路具有这些特点，它被广泛应用于整形、延时及定时等电路。

(1) 电路结构

如下图（a）所示是用555时基电路所构成的单稳态触发器的电路结构。R、C 为外接的定时元件，单稳态电路有一个触发信号输入端。

(2) 工作原理

按上图(a)所示连接电路。在输入端（2脚）加入触发脉冲 ，用双踪示波器观察电容两端的电压 的波形和输出端（3脚）的电压波形。如上图（b）所示。

从波形图上可以看出：

① 稳态  无触发脉冲信号输入时，电路处于稳态，555时基电路输出低电平，电容两端电压近似为零。

② 暂稳态  当输入一个触发脉冲信号（短暂的低电平）时，555定时器输出端变为高电平，电容 开始充电，电路进入暂态。当电容充电使其两端电压上升到时，555时基电路输出变为低电平，电容开始放电，直至近似为零，暂态结束。

如果没有触发脉冲信号的到来，电路始终处于稳态，555时基电路输出低电平。

③ 输出脉冲宽度（）  暂稳态持续时间又称输出脉冲宽度，用表示。它由电路中电容两端的电压来决定。根据理论和实验证明：

与触发脉冲无关，仅决定于电路外接定时元件的参数。当一个触发脉冲使单稳态触发器进入暂稳态状态后，时间内的其他触发脉冲对触发器就不起作用；只有当触发器处于稳定状态时，输入的触发脉冲才起作用。

施密特触发器是一种应用广泛的波形变换及整形电路，它有两个稳态。如下图（a）所示是用555时基电路所构成的施密特触发器。

若输入信号 如上图（b）所示，当时，555时基电路输出为高电平；随着 上升，当时，555时基电路保持原状态不变，输出仍为高电平；当时，555时基电路状态改变，输出变为低电平。随着下降，当时，555时基电路保持原状态不变，输出仍为低电平；当时，555时基电路状态改变，输出变为低电平。对应输出波形如上图 (b) 所示。

施密特触发器的特点：

(1) 输出信号是两个稳定状态。

(2) 两个稳定输出状态的翻转需要外加信号的触发。

(3) 两个稳定输出状态的维持需要依赖于外加的触发信号电平高低。