基于555芯片的振蕩器電路分析

上一篇《電路分析1-單電池點亮白光LED》所分析的電路中有兩個晶體管所組成的振蕩電路，這一次則換用555芯片來做振蕩器，這也是555芯片典型的應用之一。以前的一篇文章《認識元件（1）–555時基芯片》也有提及555芯片工作于無穩(wěn)態(tài)狀態(tài)下做振蕩器的電路，555具體的引腳定義等說明也可以看這個文章。

上圖是555內部的原理框圖，左邊電源VCC串連的3個等阻值（5K）電阻，將電源電壓分做3等份，然后分別連接到2個比較器上，比較器輸出則接到一個帶復位的觸發(fā)器上，最后是連接一個緩沖放大作為輸出，在觸發(fā)器輸出端還連接一個OC門，可用于電容放電等功能。在5腳CONT腳沒有連接電壓的情況下，當2腳電壓降到1/3VCC電壓時輸出端3輸出高電平，當6腳電壓升到2/3VCC電壓時，輸出端3輸出低電平。

根據(jù)上面的原理，可以快速的得出555典型的應用電路之一的振蕩器電路，電路能產生比較穩(wěn)定的脈沖輸出，可以應用于各種需要連續(xù)脈沖或時鐘信號的電路中。電路基本形式如下圖。

首先Vcc8、Gnd1接入電源，電源濾波電容C3。Rst4連接Vcc，復位功能不使用。Ctrl5閾值電壓控制也不使用，閾值電壓使用默認的，用C2的10nF電容連接到Gnd防干擾。R2、C1組成RC充放電，Thr6閾值和Trig觸發(fā)腳連到R2、C1間。Dis7放電引腳連在R2之上，可以對C1放電。為了更直觀的觀察分析電路，我們可以在電路中設AB兩點，然后用示波器對其進行觀測，無論是實物電路或虛擬仿真，得到的結果都是一樣。

當電路上電后，A點電壓因有RC電路，會有個上升過程，A點連接到Thr和Trig，當上升到閥值電壓的2/3（這里VCC是默認閥值），Thr6引腳電壓為2/3Vcc，通過比較器和觸發(fā)器調整后，這時輸出端Out3輸出低電平，同時會讓Dis7所在的OC門導通到Gnd，這時C1開始放電，A點電壓開始下降。當A點電壓下降到1/3Vcc時，Trig2引腳觸發(fā)，Out3輸出高電平，Dis7上的OC門關閉，A點電壓又開始上升，繼續(xù)下一個循環(huán)周期。

修改R1、R2、C1的值，可改變其輸出的頻率。計算公式可以在《認識元件（1）–555時基芯片》中查看。