Author: Jackie Long
555定時器（Timer）因內部有3個5K歐姆分壓電阻而得名，是一種多用途的模數混合集成電路，它能方便地組成施密特觸發器、單穩態觸發器與多諧振盪器，而且成本低，性能可靠，在各種領域獲得了廣泛的應用。
其原理框圖如下圖所示：
其中，第2腳
555定時器最基本的功能就是定時，實質為一個單穩態觸發器，即外加信號一旦到來後，單穩態觸發器可以產生時間可控制的脈衝寬度，這個脈衝的寬度就是我們需要的定時時間。為更方便地描述555定時器的原理，我們首先用下圖所示電路來仿真一下單穩態觸發器電路：
該單穩態觸發器電路是負脈衝觸發，因此我們設置週期為50ms，而高電平寬度為49ms，亦即負脈衝（低電平）寬度為1ms，仿真波形如下圖所示：
從波形圖上可以看到，每來一個負脈衝（低電平）信號（橙色），則電路輸出固定寬度的脈衝（藍色），此電路的輸出脈衝寬度由電阻R1與電容C1決定，約為1.1R1C1（即1.1×1×10=11ms），我們將細節部分放大後測量一下輸出的實際數據，如下圖所示：
仿真輸出脈衝寬度約為11.0347ms，與理論值非常接近。為了更進一步分析電路的工作原理，我們用四通道示波器來跟蹤如下圖所示的三個信號波形：
其波形如下圖所示：
與之前的波形是一樣的，只不過加入了THR與DIS引腳（連接在一起的）的波形，我們將其中一部分放大如下圖所示：
555芯片內部的三個5K電阻將5V直流電源電壓，其中2/3（約3.3V）供給比較器CMP1的同相端，1/3（約1.6V）供給比較器CMP2的反相端。比較器CMP1的反相端經過電容C1接地，在電路剛剛上電時，由於電容C1兩端的電壓不能突變，反相端的電壓比同相端低，因此比較器CMP1輸出高電平H（由於RS觸發器是數字邏輯，因此後級電路按高電平H與低電平L來區別）。而對於比較器CMP2，同相端默認電平是高電平（負脈衝觸發），比反相端電壓1.6V高，因此，比較器CMP2輸出也為高電平H。
由於R=H，S=H，RS觸發器處於狀態保持，我們假設555定時芯片處於復位狀態，此時觸發器輸出為高電平H（也可以是低電平，最後的結果是一樣的），經過一個反相器NOT後，則電路輸出為低電平L，其狀態如下圖所示：
另一方面觸發器輸出的高電平H使三極管Q1飽和導通，此時第7腳DISCH被拉為低電平L（相當於電容C1處於放電狀態），這個引腳同時與比較器CMP1的反相端同電位，維持比較器CMP1輸出為H，此時電路為穩定狀態，且輸出為低電平關注電子製作站dzzzzcn，在這個寂寞的黑夜裡，一邊靜靜地等待著外部觸發信號的到來，一邊欣賞著點點繁星的夜色，如下圖所示：
如果外部觸發（低電平）信號一直沒有到來，則電路一直保持輸出為低電平L，波形如下圖所示：
皇天不負有心人，終於等到了期待已久的負電平觸發脈衝，比較器CMP2的同相端電壓低於反相端電壓而輸出低電平L，由於R=H，S=L，RS觸發器處於置位狀態輸出低電平L，一方面經反相器NOT輸出高電平H，另一方面使三極管Q1截止，此時直流5V電源通過電阻R1對電容C1充電，第6腳THRESHOLD電位開始上升，如下圖所示：
在電容C1上的電壓還沒有超過3.3V（即VCC的2/3）前，比較器CMP1的輸出狀態是不會變化的，則如下圖所示：
在電容C1充電期間，如果輸入低電平觸發脈衝撤消（即當前輸入為高電平H），比較器CMP2輸出為高電平H，由於R=H，S=H，RS觸發器處於保持狀態，不影響電路的輸出狀態，如下圖所示：
當電容C1上電壓超過3.3V時，則比較器CMP1輸出為低電平L，由於R=L，S=
H，觸發器因處於置位狀態而輸出高電平H，一方面經反相器NOT輸出低電平L，如下圖所示：
另一方面觸發器輸出的高電平H使三極管Q1飽和導通，此時第7腳DISCH被拉為低電平L（相當於電容C1處於放電狀態），這個引腳同時與比較器CMP1的反相端同電位，維持比較器CMP1輸出為高電平H，此時電路又返回穩定狀態，且輸出為低電平，又是這樣一個寂寞的黑夜裡，一邊靜靜地等待著外部觸發信號的到來，一邊欣賞著點點繁星的夜色，如下圖所示：
此時波形如下圖所示：
當然，輸入觸發信號有可能在電容C1充電期間一直保持為低電平，電容C1充電超過VCC的2/3時，比較器CMP1輸出低電平，此時R=L，S=L，理論上RS觸發器不允許出現這種狀態，因此觸發器輸出一直為低電平L，也就是電容C1一直在充電直到5V電壓，如下圖所示
這也算是一種穩定狀態，但這種狀態是不允許出現的，也就是說，觸發信號的寬度至少不應該比定時的寬度要長。
下一節我們再看看555芯片構成的振盪電路，麼麼噠～～
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