555芯片知识应用讲解

积土成山，风雨兴焉，积水成渊，蛟龙生焉。——荀子

1.555芯片引脚图

     1脚电源负极端（GND）                  2脚触发输入端（TR）
     3脚输出端（OUT）                          4脚总复位端(MR)
     5脚控制端（UC）                            6脚调值输入端（TH）
     7脚放电端（DIC）                           8脚电源正极（VCC）


2.内部结构：按分压器、比较器、RS触发器、输出级、放电开关几部分组成

共有两个比较器，一开始上电其中上比较器同相输入端5脚电压直接到达2/3Vcc，下比较器反相输入端电压直接达到1/3Vcc，经过外电路连接2、6脚电压经过比较器输出对应R、S电压，因为要研究输出端3脚电压输出，所以接下来我们讨论RS触发器
                                   
rs触发器由两个与非门正负反馈形成。
R=0,S=1时，假设Q输出高，则与非门G2的一个输入端为高并且杠R=0，所以Q非为高，Q非为与非门G1的输入端并且S=1，所以Q输出低与假设矛盾，反之假设Q输出为低推导出来的结果与假设符合。
R=1,S=0时，假设Q输出高，则与非门G2的一个输入端为高并且R=1，所以Q非为低，Q非为与非门G1的输入端并且杠S=1，所以Q输出高与假设符合，反之假设矛盾。
R=1,S=1时，Q输出为Qn的意思是保持上一状态不变，这是一个动态变化，看Q输出为高还是低要看上一状态。单独判断R=1,S=1时Q输出高或低都成立，然而它保持上一状态不变是因为基本RS触发器具有记忆功能，它保持上一个状态不想改变。
R=0,S=0时，Q输出是为高，然而真值表上Q的状态不定，是R和S同时从0变为1时Q的状态是不定的，单独判断R=1，S=1时，Q输出高或低都成立，他为什么不定呢？ 因为R和S都为零的这一状态时Q和杠Q都是输出高，变为R和S都为1时Q和Q非其中有一个输出必须变为零，然而我们不知道Q还是Q非谁先变化，也不知道两个与非门的传输速度高低，所以不确定Q输出为高还是低。
理解RS触发器之后，我们接下来理解555构成的多谐振荡器。


3.多谐振荡器

                                
我们标识Vcc与3脚之间的灯泡为LED1，3脚与GND之间的灯泡为LED2。我们探讨给电路图上电LED1和LED2的现象。
555逻辑真值表这里就不多解释，如果理解了RS触发器真值表那么推出555真值表就不难。
我们按时间顺序来理解，起初上电，因为电容具有不能突变的特性所以起始2、6脚电压为低，对应真值表TH=0,TR=0,Q=1,所以3脚输出高，LED1不亮LED2亮。当2、6脚电压上升到1/3Vcc与2/3Vcc之间时，对应真值表TH=0,TR=1,Q=Qn,Qn表示上一状态即上一状态为高，所以还是LED1不亮LED2亮。当2、6脚电压上升到大于2/3Vcc时，对应真值表TH=1,TR=1,Q=0,所以LED1亮LED2不亮，结合555内部结构图此时的三极管导通，7脚等价于接地，所以电容放电，2、6脚电压持续下降，下降到1/3Vcc与2/3Vcc之间时，对应真值表TH=0,TR=1,Q=Qn，Qn=0，所以还是LED1亮LED2不亮，当2、6脚电压小于1/3Vcc时对应真值表TH=0,TR=0,Q=1，Q=1所以三极管截止，电容停止放电开始充电，又回到了起始状态。所以综上推断，现象是LED1和LED2交替闪烁。