13、555定时器与逻辑门的原理、应用及问题排查

555定时器与逻辑门的原理、应用及问题排查

1. 555定时器的工作模式与应用

1.1 基本工作原理

在一个演示电路中，555定时器的输出可点亮一个LED。同时，电阻R1连接到输出端对电容C1充电。当C1上的电压达到V+的2/3时，这一信号传至定时器的输入引脚，结束“高”电平周期，并使输出引脚变为低电平。此时，电容C1通过R1放电。当电压降至V+的1/3时，开始新的周期。由于仅使用一个电阻对电容进行充放电，理论上充放电时间应相同。但实际上，输出端负载较大时会拉低输出电压，延长充电时间；而低电阻负载则会使电容放电加快，缩短放电周期。

1.2 实现50%占空比的方法

• 方法一 ：一种配置可在输出引脚提供近似50 - 50的开关占空比，不过精确时长取决于负载。
• 方法二 ：对基本无稳态电路进行小修改，改变R1和R2的连接方式，使C1仅通过R1充电，仅通过R2放电。但在此配置中，电容向由两个电阻构成的分压器放电，可能需要对电阻值进行经验调整才能使占空比精确达到50%。

1.3 控制引脚的使用

通过电位器和两个串联电阻可向控制引脚施加可变电压，从而延长或缩短定时电容的充放电时间。若选择合适的电容和相关电阻值使频率约为700Hz，一个10K电位器可通过扬声器产生超过一个八度的可听音调。也可用其他组件替代电位器实现脉宽调制。此外，在控制引脚和地之间添加大电容，并让另一个缓慢运行于无稳态模式的555定时器将其输出施加到控制引脚，可使输出产生“警笛”效果。

1.4 模拟触发器功能 <