555集成时基电路的特点
555集成电路开始出现时是作定时器应用的，所以叫做555定时器或555时基电路。但是后来经过开发，它除了作定时延时控制外，还可以用于调光、调温、调压、调速等多种控制以及计量检测等作用；还可以组成脉冲振荡、单稳、双稳和脉冲调制电路，作为交流信号源以及完成电源变换、频率变换、脉冲调制等用途。由于它工作可靠、使用方便、价格低廉，因此目前被广泛用于各种小家电中。
555集成电路内部有几十个元器件，有分压器、比较器、触发器、输出管和放电管等，电路比较复杂，是模拟电路和数字电路的混合体。它的性能和参数要在非线性模拟集成电路手册中才能查到。555集成电路是8脚封装，图1（a）是双列直插型封装，按输入输出的排列可画成图1（b）。其中6脚称阀值端（TH），是上比较器的输入。2脚称触发端（TR—），是下比较器的输入。3脚是输出端（V\(_{O}\)），它有0和1两种状态，它的状态是由输入端所加的电平决定的。7脚的放电端（DIS），它是内部放电管的输出，它也有悬空和接地两种状态，也是由输入端的状态决定的。4脚是复位端（MR—），加上低电砰（＜0.3伏）时可使输出成低电平。5脚称控制电压端（VC），可以用它改变上下触发电平值。8脚是电源，1脚为地端。
对于初学者来说，可以把555电路等效成一个带放电开关的R－S触发器，如图2（a）。这个特殊的触发器有两个输入端；阈值端（TH）可看成是置零端R，要求高电平；触发端（TR—）可看成是置位端S-，低电平有效。它只有1个输出端V\(_{O}\)，VO可等效成触发器的Q端。放电端（DIS）可看成由内部的放电开关控制的一个接点，放电开关由触发器的Q-端控制：Q-=1时DIS端接地；Q-=0时DIS端悬空。此外这个触发器还有复位端MR—，控制电压端V\(_{C}\)，电源端VDD和地端GND。
这个特殊的R－S触发器有2个特点：（1）两个输入端的触发电平要求一高一低：置零端R即阈值端TH要求高电平，而置低端S-即触发端TR—则要求低电平。（2）两个输入端的触发电平，也就是使它们翻转的阈值电压值也不同，当V\(_{C}\)端不接控制电压时，对TH（R）端来讲，>\(\frac{2}{3}\)VDD是高电平1，<2;3V\(_{DD}\)是低电平0；而对TR—（S-）端来讲，＞\(\frac{1}{3}\)VDD是高电平1，＜1;3V\(_{DD}\)是低电平0。如果在控制端（VC）加上控制电压V\(_{C}\)，这时上触发电平就变成VC值，而下触发电平则变成12V\(_{C}\)。可见改变控制端的控制电压值可以改变上下触发电平值。
经过简化，555电路可以等效成一个触发器，它的功能表见图2（b）。
555集成电路有双极型和CMOS型两种。CMOS型的优点是功耗低、电源电压低、输入阻抗高，但输出功率较小，输出驱动电流只有几毫安。双极型的优点是输出功率大，驱动电流达200毫安，其它指标则不如CMOS型的。
此外还有一种556双时基电路，14脚封装，内部包含有两个相同的时基电路单元。
555的应用电路很多，大体上可分为555单稳、555双稳和555无稳三类。
555单稳电路
单稳电路有一个稳态和一个暂稳态。555的单稳电路是利用电容的充放电形成暂稳态的，因此它的输入端都带有定时电阻和定时电容，常见的555单稳电路有两种。
（1）人工启动型单稳
将555电路的6、2端并接起来接在RC定时电路上，在定时电容C\(_{T}\)两端接按钮开关SB，就成为人工启动型555单稳电路，见图3（a）。用等效触发器替代555，并略去与单稳工作无关的部分后画成等效图3（b）。下面分析它的工作：
①稳态：接上电源后，电容C\(_{T}\)很快充到VDD，从图3（b）看到，触发器输入R=1，S-=1，从功能表查到输出V\(_{o}\)=0，这是它的稳态。
②暂稳态：按下开关SB，C\(_{T}\)上电荷很快放到零，相当于触发器输入R=0，S-=0，输出立即翻转成Vo=1，暂稳态开始。开关放开后，电源又向C\(_{T}\)充电，经时间td后，C\(_{T}\)上电压升到>\(\frac{2}{3}\)VDD时，输出又翻转成V\(_{o}\)=0，暂稳态结束。td就是单稳电路的定时时间或延时时间，它和定时电阻R\(_{T}\)和定时电容CT的值有关；t\(_{d}\)=1.1RTC\(_{T}\)。
（2）脉冲启动型单稳
把555电路的6、7端并接起来接到定时电容C\(_{T}\)上，用2端作输入就成为脉冲启动型单稳电路，见图4（a）。电路的2端平时接高电平，当输入接低电平或输入负脉冲时才启动电路。用等效触发器替代555电路后可画成图4（b）。这个电路利用放电端使定时电容能快速放电。下面分析它的工作状态：
①稳态：通电后，R=1，S-=1，输出V\(_{o}\)=0，DIS端接地，CT上电压为0即R=0，输出仍保持V\(_{o}\)=0，这是它的稳态。
②暂稳态：输入负脉冲后，输入S-=0，输出翻转成V\(_{o}\)=1，DIS端开路，电源通过RT向C\(_{T}\)充电，暂稳态开始。经过td后，C\(_{T}\)上电压升到＞\(\frac{2}{3}\)VDD，这时负脉冲已经消失，输入又成为R=1，S-=1，输出又翻转成V\(_{o}\)=0，暂稳态结束。这时内部放电开关接通，DIS端接地，CT上电荷很快放到零，为下一次定时控制作准备。电路的定时时间t\(_{d}\)=1.1RTC\(_{T}\)。
这两种单稳电路常用作定时延时控制。
555双稳电路
常见的555双稳电路有两种。
（1）R-S触发器型双稳
把555电路的6、2端作为两个控制输入端，7端不用，就成为一个R－S触发器。要注意的是两个输入端的电平要求和阈值电压都不同，见图5（a）。有时可能只有一个控制端，这时另一个控制端要设法接死，根据电路要求可以把R端接到电源端，见图5（b），也可以把S-端接地，用R端作输入。
有两个输入端的双稳电路常用作电机调速、电源上下限告警等用途，有一个输入端的双稳电路常作为单端比较器用作各种检测电路。
（2）施密特触发器型双稳
把555电路的6、2端并接起来成为只有一个输入端的触发器，见图6（a）。这个触发器因为输出电压和输入电压的关系是一个长方形的回线形，见图6（b），所以被称为施密特触发器。从曲线看到，当输入V\(_{i}\)=0时输出Vo=1。当输入电压从0上升时，要升到＞\(\frac{2}{3}\)V\(_{DD}\)以后，Vo才翻转成0。而当输入电压从最高值下降时，要降到<1;3V\(_{DD}\)以后，Vo才翻转成1。所以输出电压和输入电压之间是一个回线形曲线。由于它的输入有两个不同的阈值电压，所以这种电路被用作电子开关，各种控制电路，波形变换和整形的用途。 (俞鹤飞)
