555芯片

写在前面的：

转眼已经大二了，上完了电路，回想起高中学习的555，在此记录，缅怀逝去的高中时光。

0.前言

555定时器于1971年由西格尼蒂克公司推出，由于其易用性、低廉的价格和良好的可靠性，被广泛应用于电子电路的设计中。

————百度百科

常用的555芯片（DIP-8封装）：

其内部电路如图所示：

其中有三个5k电阻串联而成的分压电路（有人说这就是555芯片名称的来源）

1.原理介绍

555芯片的真值表如下图所示：

引脚	功能
1	GND
2	TRIG
3	OUT
4	RST
5	CTRL
6	THR
7	DIS
8	V+

RESET	THR(6脚高触发端)	TRIG(2脚低触发端)	OUT(3脚输出端)
0	x	x	0
1	0($<\frac{2}{3}V_{cc}$)	0($<\frac{1}{3}V_{cc}$)	1
1	1($>\frac{2}{3}V_{cc}$)	0($<\frac{1}{3}V_{cc}$)	禁用
1	0($<\frac{2}{3}V_{cc}$)	1($>\frac{1}{3}V_{cc}$)	保持
1	1($>\frac{2}{3}V_{cc}$)	1($>\frac{1}{3}V_{cc}$)	0

2.应用电路

方波发生电路

电路分析：

$voltage\rightarrow$	0	$\frac{1}{3}V_{cc}$	$\frac{2}{3}V_{cc}$	$\frac{1}{3}V_{cc}$	0
6	0	0	1	0	0
2	0	1	1	1	0
3	1	1	0	0	1
7	1	1	0	0	1

其流程为：开始时，2、6脚电压为0，3脚输出高电平，同时，内部三极管截止。此后，电容充电，使得2、6脚的电压逐渐升高，当2、6脚的电压在$\frac{1}{3}V_{cc}和\frac{2}{3}V_{cc}$之间时，保持原有状态，即3脚输出高电平，内部三极管截止。当2、6脚的电压大于$\frac{2}{3}V_{cc}$时，3脚置0，同时三极管导通，电容C和$R_B$通过三极管链接到地，形成放电回路，使得2、6脚的电压下降。

根据电路基础里面动态电路章节的知识(相当于解一个一阶的微分方程，高中讲到这里莫名其妙蹦出来的一个0.7(ln2)整的我有点头疼，直到大二学了电路。。。)，我们可以得到以下两个式子：

$t_H=(R_A+R_B)Cln2$

$t_L=R_BCln2$

其中$t_H指的是电路输出高电平持续的时间，t_L指的则是电路低电平持续的时间$

那么接下来生成一个我们想要的方波就很简单啦（￣︶￣）↗　

方波的周期：$T=t_A+t_B=(R_A+2R_B)Cln2$

方波的占空比：$duty=\frac{t_H}{T}=\frac{R_A+R_B}{R_A+2R_B}$

实物搭建：

简单出道题目：使用NE555搭建一个方波发生电路，要求：频率10kHz，占空比50%。

上述电路的问题是占空比不能低于50%，为了使方波的占空比能接近50%，我们需要尽量使$R_A<<R_B$,我们通过上述公式确定电路的参数为：$R_A=100,R_B=10K,C=0.01uF(其中R_B是电位器用于之后硬件调节方波至10KHz)$

电路仿真：