555 定時器
555定時器IC 的名稱來源於其分壓網路中使用的三個$5K\Omega$電阻。此IC用於產生精確的時間延遲和振盪。本章詳細介紹了555定時器。
引腳圖和功能圖
在本節中，首先讓我們討論555定時器IC的引腳圖，然後討論其功能圖。
引腳圖
555定時器IC是一個8腳迷你雙列直插式封裝（DIP）。引腳圖如圖所示：
從上圖可以看出，每個引腳的功能不言而喻。該555定時器IC可以使用+5V至+18V的直流電源供電。它主要用於產生非正弦波形，如方波、斜坡波、脈衝等。
功能圖
顯示555定時器內部細節的圖形表示稱為功能圖。
功能圖如圖所示：
觀察到555定時器的功能圖包含一個分壓網路、兩個比較器、一個SR觸發器、兩個電晶體和一個反相器。本節詳細討論每個模組或元件的目的：
分壓網路
分壓網路由三個串聯連線在電源電壓$V_{cc}$和地之間的$5K\Omega$電阻組成。
如果僅存在一個$5K\Omega$電阻，則該網路在一點和地之間提供$\frac{V_{cc} }{3}$的電壓。類似地，如果僅存在兩個$5K\Omega$電阻，則它在一點和地之間提供$\frac{2V_{cc} }{3}$的電壓。
比較器
555定時器IC的功能圖包含兩個比較器：上比較器（UC）和下比較器（LC）。
回想一下，比較器比較施加到它的兩個輸入併產生輸出。
如果運放的同相端電壓大於其反相端電壓，則比較器的輸出將為$+V_{sat}$。在數字表示中，這可以視為邏輯高（'1'）。
如果運放的同相端電壓小於或等於其反相端電壓，則比較器的輸出將為$-V_{sat}$。在數字表示中，這可以視為邏輯低（'0'）。
SR觸發器
回想一下，SR觸發器使用正時鐘沿或負時鐘沿進行操作。它有兩個輸入：S和R，以及兩個輸出：Q(t)和Q(t)'。輸出Q(t)和Q(t)'互為補碼。
下表顯示了SR觸發器的狀態表
| S | R | Q(t+1) |
|---|---|---|
| 0 | 0 | Q(t) |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | - |
這裡，Q(t)和Q(t+1)分別為當前狀態和下一狀態。因此，基於輸入條件，當施加時鐘訊號的正（負）沿時，SR觸發器可用於以下三種功能之一：保持、復位和置位。
下比較器（LC）和上比較器（UC）的輸出作為SR觸發器的輸入，如555定時器IC的功能圖所示。
電晶體和反相器
555定時器IC的功能圖包含一個npn電晶體$Q_{1}$和一個pnp電晶體$Q_{2}$。如果npn電晶體$Q_{1}$的基極發射極電壓為正且大於截止電壓，則它將導通。否則，它將截止。
pnp電晶體$Q_{2}$用作緩衝器，以隔離復位輸入與SR觸發器和npn電晶體$Q_{1}$。
555定時器IC的功能圖中使用的反相器不僅執行反相操作，還放大功率電平。
555定時器IC可用於單穩態工作，以產生輸出脈衝。類似地，它可用於非穩態工作，以產生輸出方波。