一、基本概述

类型：555芯片是一种定时器集成电路，以其灵活性和多功能性而著称。

核心功能：基于一个稳定的时钟信号的生成和时间延迟的控制，能够被配置为产生单稳态、双稳态和无稳态（振荡器）的输出。

图1-555芯片实物图

二、工作原理

核心组件：555芯片的核心是一个双极型晶体管，通过内部的比较器、触发器和放电管等组件实现定时功能。

图2-555芯片引脚图

引脚配置：包括电源（VCC）、地（GND）、触发（TRIG）、阈值（THRESH）、放电（DISCH）、输出（OUT）和控制（CONTROL，部分型号可能不包含）等引脚。

工作模式：

单稳态模式：在此模式下，555芯片作为单次触发的延时电路。当触发输入接收到一个负脉冲时，输出会切换到高电平状态，并保持一段时间，这个时间由外接的电阻和电容决定。之后，输出返回到低电平状态，直到下一个触发脉冲到来。
双稳态模式：在这种配置中，555芯片作为边沿触发的R-S触发器。它有两个输入，一个用于设置（S），另一个用于复位（R）。根据这两个输入的状态，输出可以保持在高电平或低电平状态。
无稳态模式：这是555芯片最常用的振荡器配置。在这种模式下，555芯片不需要外部触发信号，而是通过内部的RC网络产生连续的方波输出。这种模式下，555芯片可以作为时钟信号源或产生特定频率的振荡。

三、555定时器内部结构

标准的555内部由25个晶体管，2个二极管、15个电阻组成，其芯片内电路原理图如下：

图3-555芯片内部电路原理图

直接分析上图难度颇高，我们将其划分为多个基本的功能模块，理解起来就会容易很多：

图4-555芯片内部功能框图

可见，555芯片内部有：

首先来看“比较器”，它的工作原理很简单：

然后来看“RS触发器”：

考虑到两个比较器C1、C2分别连接着TRIG（Trigger）、THR（Threshold）两个引脚，那么根据两个引脚的状况，RS触发器输出有：

图5-RS触发器真值表

譬如图中，当THR（Threshold）为0V，TRIG（Trigger）为0V，则C1输出低电平，C2输出高电平，故RS触发器置位，Q为高电平，NQ（非Q）为低电平。

OK，理解到这步就简单了，如果要产生振荡波形，就是和控制TRIG（Trigger）、THR（Threshold）引脚，怎么控制？肯定要引入电容啊。

四、555定时器作为非稳态振荡器

以555定时器作为非稳态振荡器（上篇所述的弛张振荡器）为例，它的外围电路配置如下：

图6-555非稳态振荡器电路图

上图中：

这种巧妙的设计，会让电容产生周期充放电，继而TRIG（Trigger）、THR（Threshold）产生周期性变化，并控制了555芯片的输出（见上图时序图）。

振荡波形频率为F=1.4/((R1+2*R2)*C1).

我们来看下仿真效果：

图7-555芯片仿真效果

由于555芯片输出端具有200mA的驱动能力，驱动LED没什么问题，实验效果如下：

图8-555芯片LED点灯闪烁

五、特点与优势

六、应用场景

555芯片因其灵活性和多功能性，在电子设计中被广泛应用。无论是在简单的学生实验、业余爱好者的项目，还是复杂的工业控制系统中，555芯片都证明了其作为一个多功能定时器的价值。具体应用包括但不限于：

七、市场情况

目前，市场上存在多种品牌和型号的555芯片，如NE555、LM555、TLC555等。这些芯片的价格因品牌、封装形式、供货渠道等因素而异，但通常都非常实惠，是电子爱好者和工程师们常用的元件之一。