555定时器按单片电路中包括定时器的个数分有单时基定时器和双时基定时器两种。
常用的单时基定时器有双极型定时器5G555（管脚排列如图6.2所示）和单极型定时器CC7555。双时基定时器有双极型定时器5G556和单极型定时器CC7556。
2. 555定时器的电路组成
5G555定时器内部电路如图所示，一般由分压器、比较器、触发器和开关及输出等四部分组成。
（1）由三个阻值为5kΩ的电阻组成的分压器；
（2）两个电压比较器C1和C2：
v+＞v－，vo=1；
v+＜v－，vo=0。
（3）基本RS触发器；
（4）放电三极管T及缓冲器G。
3． 555定时器的功能
以单时基双极型国产5G555定时器为例，其功能如表所示。
5G555定时器功能表
UTH | T的状态 |
0 | × | × | 0 | 导通 |
1 | 0 | 导通 |
1 | 保持原状态不变 | 不变 |
1 | 1 | 截止 |
①=0时，=1，=0，T饱和导通。
②=1、、时，C1=0、C2=1， =1、=0，=0，T饱和导通。
③=1、、时，C1=1、C2=1，、不变，不变，T状态不变。
④=1、、时，C1=1、C2=0， =0、=1，=1，T截止。
6.1 多谐振荡器
多谐振荡器——产生矩形脉冲波的自激振荡器。
多谐振荡器一旦起振之后，电路没有稳态，只有两个暂稳态，它们做交替变化，输出连续的矩形脉冲信号，因此它又称作无稳态电路，常用来做脉冲信号源。
一．用555定时器构成的多谐振荡器
1. 电路组成及工作原理
2. 振荡频率的估算
（1）电容充电时间T1。电容充电时，时间常数τ1=（R1+R2）C，起始值vC（0+）=，终了值vC（∞）=VCC，转换值vC（T1）=，带入RC过渡过程计算公式进行计算：
（2）电容放电时间T2
电容放电时，时间常数τ2=R2C，起始值vC（0+）=，终了值vC（∞）=0，转换值vC（T2）=，带入RC过渡过程计算公式进行计算：
（3）电路振荡周期T
T=T1+T2=0.7(R1+2R2)C
（4）电路振荡频率f
（5）输出波形占空比q
定义：q=T1/T，即脉冲宽度与脉冲周期之比，称为占空比。
二．占空比可调的多谐振荡器电路
在上述电路中，由于电容C的充电时间常数τ1=（R1+R2）C，放电时间常数τ2=R2C，所以T1总是大于T2，vO的波形不仅不可能对称，而且占空比q不易调节。利用半导体二极管的单向导电特性，把电容C充电和放电回路隔离开来，再加上一个电位器，便可构成占空比可调的多谐振荡器，如图所示。
占空比可调的多谐振荡器
由于二极管的引导作用，电容C的充电时间常数τ1=R1C，放电时间常数τ2=R2C。通过与上面相同的分析计算过程可得
T1=0.7R1C
T2=0.7R2C
占空比：只要改变电位器滑动端的位置，就可以方便地调节占空比q，当R1=R2时，q=0.5，vO就成为对称的矩形波。
三．石英晶体多谐振荡器
在许多数字系统中，都要求时钟脉冲频率十分稳定，例如在数字钟表里，计数脉冲频率的稳定性，就直接决定着计时的精度。在上面介绍的多谐振荡器中，由于其工作频率取决于电容C充、放电过程中，电压到达转换值的时间，因此稳定度不够高。这是因为第一，转换电平易受温度变化和电源波动的影响；第二，电路的工作方式易受干扰，从而使电路状态转换提前或滞后；第三，电路状态转换时，电容充、放电的过程已经比较缓慢，转换电平的微小变化或者干扰，对振荡周期影响都比较大。一般在对振荡器频率稳定度要求很高的场合，都需要采取稳频措施，其中最常用的一种方法，就是利用石英谐振器—简称石英晶体或晶体，构成石英晶体多谐振荡器。
1.石英晶体的选频特性
有两个谐振频率。当f=fs时，为串联谐振，石英晶体的电抗X=0；
当f=fp时，为并联谐振，石英晶体的电抗无穷大。
由晶体本身的特性决定： fs≈ fp≈ f0（晶体的标称频率）
石英晶体的选频特性极好，f0十分稳定，其稳定度可达10-10～10-11。
石英晶体的电抗频率特性和符号
2. 石英晶体多谐振荡器
（1）串联式振荡器
R1、R2的作用——使两个反相器在静态时都工作在转折区，成为具有很强放大能力的放大电路。
对于TTL门，常取R1=R2=0.7～2kΩ，若是CMOS门则常取R1=R2=10～100MΩ；C1=C2是耦合电容。
石英晶体工作在串联谐振频率f0下，只有频率为f0的信号才能通过，满足振荡条件。因此，电路的振荡频率= f0，与外接元件R、C无关，所以这种电路振荡频率的稳定度很高。
石英晶体多谐振荡器
（2）并联式振荡器
RF是偏置电阻，保证在静态时使G1工作转折区，构成一个反相放大器。
晶体工作在fS与 fP之间，等效一电感，与C1、C2共同构成电容三点式振荡电路。电路的振荡频率= f0。
反相器G2起整形缓冲作用，同时G2还可以隔离负载对振荡电路工作的影响。
CMOS石英晶体多谐振荡器
四．多谐振荡器应用实例
1. 简易温控报警器
下图是利用多谐振荡器构成的简易温控报警电路，利用555构成可控音频振荡电路，用扬声器发声报警，可用于火警或热水温度报警，电路简单、调试方便。
图中晶体管T可选用锗管3AX31、3AX81或3AG类，也可选用3DU型光敏管。3AX31等锗管在常温下，集电极和发射极之间的穿透电流ICEO一般在10～50μΑ，且随温度升高而增大较快。当温度低于设定温度值时，晶体管T的穿透电流ICEO较小，555复位端RD（4脚）的电压较低，电路工作在复位状态，多谐振荡器停振，扬声器不发声。当温度升高到设定温度值时，晶体管T的穿透电流ICEO较大，555复位端RD的电压升高到解除复位状态之电位，多谐振荡器开始振荡，扬声器发出报警声。
多谐振荡器用作简易温控报警电路
需要指出的是，不同的晶体管，其ICEO值相差较大，故需改变R1的阻值来调节控温点。方法是先把测温元件T置于要求报警的温度下，调节R1使电路刚发出报警声。报警的音调取决于多谐振荡器的振荡频率，由元件R2、R3和C1决定，改变这些元件值，可改变音调，但要求R2大于1kΩ。
2. 双音门铃
下图是用多谐振荡器构成的电子双音门铃电路。
当按钮开关AN按下时，开关闭合，VCC经D2向C3充电，P点（4脚）电位迅速充至VCC，复位解除；由于D1将R3旁路，VCC经D1、R1、R2向C充电，充电时间常数为（R1+R2）C，放电时间常数为R2 C，多谐振荡器产生高频振荡，喇叭发出高音。
当按钮开关AN松开时，开关断开，由于电容C3储存的电荷经R4放电要维持一段时间，在P点电位降至复位电平之前，电路将继续维持振荡；但此时VCC经R3、R1、R2向C充电，充电时间常数增加为（R3+R1+R2）C，放电时间常数仍为R2 C，多谐振荡器产生低频振荡，喇叭发出低音。
当电容C3持续放电，使P点电位降至555的复位电平以下时，多谐振荡器停止振荡，喇叭停止发声。
调节相关参数，可以改变高、低音发声频率以及低音维持时间。
用多谐振荡器构成的双音门铃电路
3. 秒脉冲发生器
CMOS石英晶体多谐振荡器产生f=32768Hz的基准信号，经T/触发器构成的15级异步计数器分频后，便可得到稳定度极高的秒信号。这种秒脉冲发生器可做为各种计时系统的基准信号源。
秒脉冲发生器
4. 模拟声响电路
将振荡器Ⅰ的输出电压uo1，接到振荡器Ⅱ中555定时器的复位端（4脚），当uo1为高电平时振荡器Ⅱ振荡，为低电平时555定时器复位，振荡器Ⅱ停止震荡。
6.2 施密特触发器
施密特触发器——具有回差电压特性，能将边沿变化缓慢的电压波形整形为边沿陡峭的矩形脉冲。
一．用555定时器构成的施密特触发器
1. 电路组成及工作原理
555定时器构成的施密特触发器
（1） vI =0V时，vo1输出高电平。
（2）当vI上升到时，vo1输出低电平。当vI由继续上升，vo1保持不变。
（3）当vI下降到时，电路输出跳变为高电平。而且在vI继续下降到0V时，电路的这种状态不变。
图中，R、VCC2构成另一输出端vo2，其高电平可以通过改变VCC2进行调节。
2. 电压滞回特性和主要参数
电压滞回特性
施密特触发器的电路符号和电压传输特性
主要静态参数
（1）上限阈值电压VT+——vI上升过程中，输出电压vO由高电平VOH跳变到低电平VOL时，所对应的输入电压值。VT+=。
（2）下限阈值电压VT———vI下降过程中， vO由低电平VOL跳变到高电平VOH时，所对应的输入电压值。VT—=。
（3）回差电压ΔVT
回差电压又叫滞回电压，定义为
ΔVT= VT+－VT— =
若在电压控制端VIC（5脚）外加电压VS，则将有VT+=VS、VT—=VS/2、ΔVT= VS/2，而且当改变VS时，它们的值也随之改变。
二．
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