使用555定时器|的稳定多谐振荡器电路，占空比，应用

万能的555定时器IC可用于延时、振荡、脉冲产生、脉冲宽度调制等多种电路。在本教程中，我们将学习555定时器IC的不稳定多谐振荡器模式，我们将学习使用555定时器IC的不稳定多谐振荡器的电路，它的操作，计算占空比，也看一看555定时器IC的不稳定模式的几个重要应用。

555定时器IC的稳定多谐振荡器模式

电路

不稳定多谐振荡器又称自由运行多谐振荡器。它没有稳定的状态，不需要任何外部触发器就能在两种状态之间不断切换。IC 555可以作为一个不稳定的多谐振荡器，添加三个外部组件:两个电阻(R₁和R₂)和一个电容(C)。IC 555作为一个稳定的多谐振荡器和三个外部组件的原理图如下所示。

引脚2和6是连接的，因此不需要外部触发脉冲。它将自触发和作为一个自由运行的多谐振荡器(振荡器)。其余连接如下:引脚8连接电源电压(V_CC)。引脚3是输出端子，因此输出在这个引脚上可用。4为外部复位引脚。这个引脚上的瞬间低将重置计时器。因此，当不使用时，4针通常被绑在V上_CC。

施加在引脚5上的控制电压将改变阈值电压水平。但在正常使用时，引脚5通过电容(通常为0.01µF)连接到地，因此从端子的外部噪声被过滤掉。引脚1为接地端子。决定输出脉冲宽度的时序电路由R₁, R₂和C。

操作

下面的原理图描绘了在不稳定模式下工作的IC 555的内部电路。RC时序电路包含R₁, R₂和C。

最初，上电时，触发器是RESET(因此计时器的输出是低的)。因此，放电晶体管被驱动到饱和(因为它连接到Q ')。定时电路的电容C连接在IC 555的引脚7上，并将通过晶体管放电。此时定时器的输出是低的。电容上的电压就是触发电压。所以，当放电时，如果电容器电压小于1/3 V_CC，为触发比较器(比较器2)的参考电压，比较器2的输出会变高。这将设置触发器，因此在引脚3的定时器输出到HIGH。

这个高输出会使晶体管关闭。因此，电容C开始通过电阻R充电₁和R₂。现在，电容电压与阈值电压相同(因为引脚6连接到电容电阻结)。充电时，电容器电压呈指数增长，接近V_CC穿过2/ 3v时_CC，是阈值比较器(比较器1)的参考电压，其输出变高。

因此，触发器是RESET。定时器输出为LOW。这个低输出将再次打开晶体管，这提供了一个放电路径的电容器。因此电容C将通过电阻R放电₂。如此循环往复。

因此，当电容充电时，电容两端的电压呈指数上升，引脚3处的输出电压很高。类似地，当电容放电时，电容的电压呈指数下降，引脚3的输出电压很低。输出波形为矩形脉冲序列。电容电压波形和稳态输出波形如下图所示。

充电时，电容通过电阻R充电₁和R₂。因此，充电时间常数为(R₁+ R₂) C为充电路径总电阻R₁+ R₂。放电时，电容通过电阻R放电₂只有。因此，放电时间常数为R₂C。

工作周期

充放电时间常数取决于电阻R1和R2的值。一般来说，充电时间常数大于放电时间常数。因此，高输出保持比低输出更长，因此输出波形是不对称的。占空比是形成高输出和低输出关系的数学参数。占空比定义为高输出时间，即ON时间与一个周期总时间的比值。

如果TON为高产量时间，T为一个周期的时间周期，则占空比D为:

D = T_在/ T

因此，占空比百分比由:

% D = (T_在/ t) * 100

T是T的和_在(充电时间)和T_从(放电时间)。

T的值_在或充电时间(高输出)T_C是由:

T_在= T_C= 0.693 * (r₁+ R₂C)

T的值_从或放电时间(低输出)T_D是由

T_从= T_D= 0.693 * r₂C

因此，一个周期T的时间周期为

T =_在+ T_从= T_C+ T_D

T = 0.693 * (r₁+ R₂) c + 0.693 * r₂C

T = 0.693 * (r₁+ 2 r₂C)

因此，%D = (T_在/ t) * 100

% d = (0.693 * (r₁+ R₂c)/(0.693 * (r₁+ 2 r₂) c) * 100

% D = ((R₁+ R₂) / (R₁+ 2 r₂)) * 100

如果T = 0.693 * (R₁+ 2 r₂) C，则频率f由

f = 1 / T = 1 / 0.693 * (R₁+ 2 r₂C)

f = 1.44/(R₁+ 2 r₂) C)赫兹

R的选择₁, R₂和C₁

R的取值选择₁, R₂和C₁对于不同的频率范围如下:

R₁和R₂应在1KΩ至1MΩ的范围内。选择C₁首先(因为电容只有几个值，通常是不可调的，不像电阻)根据频率范围从下表。

选择R2来给出你需要的频率(f)。

R₂= 0.7 /(f × C₁)‏

选择R₁大约是R的十分之一₂(1 kΩ分钟。)

C1	R2= 10 kΩ R1k = 1Ω	R2= 100 kΩ R1= 10 kΩ	R2m = 1Ω R1= 100 kΩ
0.001µF (102)	68千赫	6.8千赫	680赫兹
0.01µF (103)	6.8千赫	680赫兹	68赫兹
0.1µF (104)	680赫兹	68赫兹	6.8赫兹
1µF	68赫兹	6.8赫兹	0.68赫兹
10µF	6.8赫兹	0.68赫兹 每分钟。(41)	0.068赫兹 每分钟。(4)

非稳态多谐振荡器的应用

方波的一代

非稳态多谐振荡器的占空比始终大于50%。当占空比正好为50%时，得到一个方波作为稳定多谐振荡器的输出。占空比50%或任何低于这是不可能的IC 555作为一个不稳定的多谐振荡器上面提到。要对电路作一些修改。

改进的方法是增加两个二极管。与电阻R并联的一个二极管₂阴极与电容器相连，另一个二极管与电阻R串联₂与阳极连接到电容器。通过调整电阻器R的值₁和R₂，包括方波输出，可获得5% ~ 95%的占空比。方波产生电路如下图所示。

在这个电路中，当充电时，电容通过R充电₁和D₁通过R₂。放电时，它通过D放电₂和R₂。

因此，充电时间常数为T_在= T_C由:

T_在= 0.693 * r₁* C

放电时间常数T_从= T_D是由:

T_从= 0.693 * r₂* C

因此占空比D为:

D = R₁/ (R₁+ R₂)

为了得到方波，可以通过使R的值使占空比达到50%₁和R₂平等的。方波发生器的波形如下所示。

当电阻R₁比R小吗₂。一般来说，这可以用电位器代替R来实现₁和R₂。在不使用任何二极管的情况下，可以用不稳定的多谐振荡器构建另一个方波发生器电路。通过放置电阻R₂在引脚3和引脚2之间，即输出端子和触发端子。电路如下图所示:

在这个电路中，充电和放电操作都通过电阻R进行₂只有。电阻R₁充电时应足够高，以免干扰电容器。它也被用来确保电容器充电到最大限度(V_CC)。

脉冲位置调制

在脉冲位置调制中，脉冲的位置随调制信号的变化而变化，而脉冲的幅值和宽度保持不变。每个脉冲的位置根据调制信号的瞬时采样电压而变化。为了实现脉冲位置调制，使用了两个555定时器IC，其中一个工作在稳定模式和另一个在单稳定模式。

调制信号应用于在不稳定模式下工作的第一个IC 555的引脚5。该IC 555的输出是一个脉宽调制波。该PWM信号被应用为在单稳态模式下工作的第二个IC 555的触发输入。第二个IC 555的输出脉冲的位置根据PWM信号而变化，这再次依赖于调制信号。

脉冲位置调制器使用两个555定时器IC的原理图如下所示。

第一个IC 555的阈值电压，由控制电压(调制信号)确定，更改为UTL(上阈值电平)，并由

Utl = 2/3 v_CC+ V_国防部

当阈值电压相对于应用的调制信号发生变化时，脉冲的宽度会发生变化，因此，时间延迟也会发生变化。当这个脉宽调制信号被应用到第二个IC的触发器上时，输出脉冲的幅度和宽度都没有变化，只是脉冲的位置发生了变化。
脉冲位置调制信号的波形如下所示。

脉冲序列

我们知道不稳定的多谐振荡器会产生连续的脉冲流。用电位器代替R₂，可以产生不同宽度的脉冲序列。使用IC 555稳定运行模式的电路脉冲序列发生器如下所示。

使用稳定多谐振荡器调频

采用非稳态多谐振荡器可以产生调频信号。调制信号给引脚5(控制电压)。使用稳定工作模式的IC 555的频率调制电路如下所示。

一个二极管并联到电阻R上₂为了产生占空比≈50%的脉冲输出。调制信号通过由电容和电阻组成的高通滤波器应用于引脚5。根据应用在引脚5的调制信号的幅度，输出将被调频。

如果调制信号的电压高，输出信号的时间周期就高，如果调制信号的电压低，时间周期就低。调制信号和调频信号波形如下图所示。

结论

一个完整的新手指南的工作不稳多谐振荡器使用555定时器IC。您了解了如何配置555定时器操作作为一个不稳多谐振荡器或自激振荡器电路及其操作,计算工作周期以及一些重要的应用不稳模式555定时器集成电路。