555 定时器
555定时器IC 的名称来源于其分压网络中使用的三个$5K\Omega$电阻。此IC用于产生精确的时间延迟和振荡。本章详细介绍了555定时器。
引脚图和功能图
在本节中，首先让我们讨论555定时器IC的引脚图，然后讨论其功能图。
引脚图
555定时器IC是一个8脚迷你双列直插式封装（DIP）。引脚图如图所示：
从上图可以看出，每个引脚的功能不言而喻。该555定时器IC可以使用+5V至+18V的直流电源供电。它主要用于产生非正弦波形，如方波、斜坡波、脉冲等。
功能图
显示555定时器内部细节的图形表示称为功能图。
功能图如图所示：
观察到555定时器的功能图包含一个分压网络、两个比较器、一个SR触发器、两个晶体管和一个反相器。本节详细讨论每个模块或组件的目的：
分压网络
分压网络由三个串联连接在电源电压$V_{cc}$和地之间的$5K\Omega$电阻组成。
如果仅存在一个$5K\Omega$电阻，则该网络在一点和地之间提供$\frac{V_{cc} }{3}$的电压。类似地，如果仅存在两个$5K\Omega$电阻，则它在一点和地之间提供$\frac{2V_{cc} }{3}$的电压。
比较器
555定时器IC的功能图包含两个比较器：上比较器（UC）和下比较器（LC）。
回想一下，比较器比较施加到它的两个输入并产生输出。
如果运放的同相端电压大于其反相端电压，则比较器的输出将为$+V_{sat}$。在数字表示中，这可以视为逻辑高（'1'）。
如果运放的同相端电压小于或等于其反相端电压，则比较器的输出将为$-V_{sat}$。在数字表示中，这可以视为逻辑低（'0'）。
SR触发器
回想一下，SR触发器使用正时钟沿或负时钟沿进行操作。它有两个输入：S和R，以及两个输出：Q(t)和Q(t)'。输出Q(t)和Q(t)'互为补码。
下表显示了SR触发器的状态表
| S | R | Q(t+1) |
|---|---|---|
| 0 | 0 | Q(t) |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | - |
这里，Q(t)和Q(t+1)分别为当前状态和下一状态。因此，基于输入条件，当施加时钟信号的正（负）沿时，SR触发器可用于以下三种功能之一：保持、复位和置位。
下比较器（LC）和上比较器（UC）的输出作为SR触发器的输入，如555定时器IC的功能图所示。
晶体管和反相器
555定时器IC的功能图包含一个npn晶体管$Q_{1}$和一个pnp晶体管$Q_{2}$。如果npn晶体管$Q_{1}$的基极发射极电压为正且大于截止电压，则它将导通。否则，它将截止。
pnp晶体管$Q_{2}$用作缓冲器，以隔离复位输入与SR触发器和npn晶体管$Q_{1}$。
555定时器IC的功能图中使用的反相器不仅执行反相操作，还放大功率电平。
555定时器IC可用于单稳态工作，以产生输出脉冲。类似地，它可用于非稳态工作，以产生输出方波。