三、555双稳电路应用举例
555时基电路的特长并不在双稳方式应用方面，而且目前已有大量价廉质优的集成R—S触发器和施密特触发器的系列产品可供选用，所以在单稳、双稳和无稳3种工作方式中，相对来讲，双稳方式的应用就比较少些。下面举几个应用实例。
1．微电机正反转控制电路
图3是用555电路组成的控制微电机正反转的电路。图中的555电路是按R－S触发器方式工作的。在正常情况下，电路中的2个按钮开关都是断开的。按下开\(_{1}\)时，TR-输入端即等效R—S触发器的S-端接地；另一个输入端TH端即R端原来就通过电阻R2接地，相当于R=0、S-=0，于是输出V\(_{0}\)=1。微电机M中有电流从左向右，如图3（b）中的I01。微电机正转。按钮按一下后放开，输入成R=0、S-=1，输出V\(_{0}\)保持高电平，微电机继续正转。
当按下按钮开\(_{2}\)时，TH端即R端成高电平，此时TR-端即S-端也是高电平，输入成R=1、S-=1，于是输出成低电平V0=0。微电机M中电流与原来的方向相反，如图3（c）中的I\(_{0}\)2。微电机反转。按钮放开后，输入成R=0、S-=1，输出保持低电平，微电机继续反转。
如果把这2个按钮开关分别装在玩具汽车的前后，就可以做成能自动改变方向的玩具车。
2．电视自动调速（过流保护）电路
图4是用555电路组成的电机自动调速电路或过流保护电路。图中的555电路是按R－S触发器方式工作的。图中M是需要调速或需要对其电流加以限制的直流电机。R\(_{4}\)是串联在电机电流回路中的取样电阻。R4上的电压送到555电路的触发输入端TR-（2），即555等效触发器的S-端，这个等效触发器的另一个输入端R端，即TH端（6）通过电阻R\(_{1}\)接到电源正极，因此R端相当于保持在高电平“1”上。电位器RP是调整阈值电压用的，调整RP可以调整电压控制端VC的电压，也就是改变R端和S-端的阈值电压。
正常工作时应该调整电位器RP使得电阻R\(_{4}\)上的电压降略小于TR-端即S-端的阈值电压。这时S-端为低电平“0”，R端为高电平“1”，输出V0为高电平“1”。于是晶体三极管VT基极为高电位，VT管饱和导通，电源向电机M供电，使电机正常转动。
如果因为某种原因电机的电流突然增大，转速增高时，取样电阻R\(_{4}\)上的电压就升高。只要这个电压超过S-端的阈值电压时，输入就S-=1和R=1，输出V0立即翻转成低电平V\(_{0}\)=0。晶体三极管VT转向截止。因为电机是个电感器，电感中的电流不能突变，所以电机中的电流是逐渐减小，转速逐渐减慢的。当电机中的电流减小到R4上的电压降又低于S-端的阈值电压时，S-=0，输出又成高电平V\(_{0}\)=1。电机中的电流又恢复流通。可见由于555电路的调节作用使电机的电流和转速都被控制在某个安全值之下。
图中R\(_{2}\)是基极偏置电阻，C2是抗干扰电容。VD是续流二极管。因为电机是电感性负载，在晶体三极管VT截止瞬间，电视线圈会产生一个较大的反电势，二极管VD给反电势一个通路，保护了晶体管。
3．逻辑测试笔
图5是把555电路接成施密特触发器用来测试数字电路逻辑状态的电路。图中555电路接成施密特触发器或称滞后比较器。它的两个输入端TH和TR-端并联成一个输入端。当输入端Vi加上逻辑高电平“1”时，输出V\(_{0}\)为低电平“0”，发光二极管LED1点亮。当输入端Vi加上低电平“0”时，输出V\(_{0}\)成高电平“1”，LED2点亮。如果LED\(_{1}\)和LED2用红绿两种颜色区别，就可通过颜色的不同方便地显示出高低电平。
如测量的是TTL电路，可以用4.5伏电池作电源。调整RP使VC（5）端的电压为2.4伏，于是这个施密特触发器的上触发电平V\(_{T}\)+=2.4伏，下触发电平VT-=1.2伏。当输入电压Vi＞2.4伏时，LED\(_{1}\)点亮，显示是高电子平“1”；当输入电压Vi＜1.2伏时，LED2点亮，显示是低电平“0”。如果用这个电路测量CMOS电路的逻辑电平，就应该使用和被测电路电源电压相近数值的电源，VC端断开不用。这时V\(_{T}\)+=\(\frac{2}{3}\)VCC，V\(_{T}\)-＝1;3VCC。于是当Vi＞23V\(_{CC}\)时为高电平“1”，Vi＜1;3VCC时为低电平“0”。
把整个电路配上微型电池装进塑料笔筒，把输入端做成探针形状，就得到一支逻辑测试笔，可以方便地进行在线逻辑测试。但这个测试笔不能测PMOS电路，因为PMOS电路的工作电压是-24伏。
4．光控路灯开关
图6是用自然光控制路灯开闭的电路。实际上这是一个光控继电器电路。图中555电路接成施密特触发器。图中RL是硫化镉（CdS）光敏电阻，有光照时阻值小，只有几十千欧；没有光照时阻值大，可大于几十兆欧。在白天有光照时，RL阻值小，输入端Vi为高电平，输出V\(_{0}\)为低电平。继电器KA不吸，路灯HL不亮。当夜幕降临后，光线逐渐转暗，RL阻值逐渐升高，输入端Vi的电压也逐渐降低，当Vi降低到4伏以下时，输入成为R=0、S-=0，输出成高电平V\(_{0}\)=1。于是继电器KA吸动，点亮路灯HL。到第二天黎明，随着天色逐渐明亮，光敏电阻RL的阻值逐渐下降，输入端Vi的电压也逐渐上升。当Vi上升到9伏以上时，输入成为R=1、S-=1，于是输出又翻转成低电平V0=0。继电器KA释放，路灯HL熄灭。
图中VD是续流二极管是保护555电路用的。继电器KA可选用JQX-4 F或JRX－13F型小型继电器。因为继电器的工作电流有几十毫安，所以555电路必须使用双极型的CB555或CB556。电源变压器应选用5W左右的小变压器。
5．波形变换和整形
在脉冲数字电路中，施密特触发器的主要用途是波形变换和整形。图7是用作波形变换和整形的555施密特触发器电路。图中在输入端用2个阻值相等的电阻R1和R2把输入端的电压置在\(\frac{1}{2}\)V\(_{CC}\)上，用电容C1作耦合电容。输入端的两个阈值电压分别是V\(_{T}\)+=2;3VCC、V\(_{T}\)-=\(\frac{1}{3}\)VCC。
用施密特触发器可以把正弦波变换成矩形脉冲，见图7（b）。当交流正弦波信号加在输入端时，在波形上升时输出V\(_{0}\)在VT+处翻转；在波形下降时输出V\(_{0}\)在VT-处翻转。由于输入端的直流电位被置在12V\(_{CC}\)上，所以从输出端可以得到规则的矩形脉冲。这就是它的波形变换功能。
在脉冲数字系统中，矩形脉冲经过长距离传输后，往往会发生波形畸变。因为当传输线很长时，两根线之间相当于一个较大的电容，该电容的充放电作用使原来直上直下的矩形脉冲变成锯齿状的脉冲，产生明显的畸变如图7（c）。当传输线较长而且在连接部分有阻抗不匹配时，波形的前后沿会产生颤抖，如图7（d）。如果把这种畸变的波形送入施密特触发器。从它的输出端可以得到规则的矩形脉冲。这就是它的整形功能。
这个电路的两个阈值电压分别是\(\frac{2}{3}\)V\(_{CC}\)和1;3VCC，它的回差电压是△V\(_{T}\)=\(\frac{1}{3}\)VCC。如果要求有较大的回差电压，可以在电压控制端VC加一个直流电压。控制电压V\(_{C}\)的值越大，回差电压△VT也越大。（俞鹤飞）