淺談555集成電路構成典型振蕩電路的分析和改進

摘 要：555是一種數字模擬混合集成電路，在定時器等精密設備中的應用十分廣泛。它的工作原理較為復雜，但能夠運用于單穩態觸發器、多諧振蕩器等電路中。除此之外，它還具有靈活、穩定性高等優點，因此，在電子玩具、家用電器等產品中也有較為廣泛的應用。本文對555集成電路構成的典型振蕩電路中存在的問題進行分析，并提出了相應的解決方法。

關鍵詞：555集成電路；典型振蕩電路；分析；改進

1.555集成電路的特點

555集成電路的一個顯著特點就是能夠將模擬功能和邏輯功能有效地結合在一起，從而形成一個集成化的電路。555集成電路是數字電路與模擬電路的有機結合，具有延緩時間、發出脈沖信號等功能。555電路具有線路簡潔明了、功能完善、靈活性強、使用方便等多項優點，因此，555集成電路常被用于典型的多諧振蕩電路中，以代替傳統的連接式控制組件構成脈沖振蕩電路。

除此之外，555集成電路還具有工作效率高、穩定性強、精度高等優點。由于555集成電路采用的電壓范圍為2～28伏，因此能夠與其他數字電路進行有效的連接。555集成電路還有一定的輸出功率，能夠用于對微電機、指示燈、揚聲器等多種電路的調節。

2.555集成電路的類型與選擇

555集成電路主要有兩種類型，分別是雙核型、互補金屬氧化物半導體型。其中，雙核型電路的性能更強，因此使用頻率較高。

555集成電路構成的基本電路通常有單穩態觸發電路、雙穩態觸發電路、無穩態工作電路。無穩態電路的輸出狀態是在高低之間持續轉換的，從而形成了一個矩形的脈沖圖像。因此，從本質上來看，這是一種脈沖振蕩器，因為它能輸出矩形脈沖。從電路原理上來看，這個脈沖可以看作正弦波和一系列頻率相同但幅度不相同的正弦波疊加而成的，它是不需要外部的脈沖來引發振蕩而自動啟動的，因此，它又稱為自激振蕩器。

3.用于實現理想方波振蕩的改進電路

筆者在研究555集成電路構成的典型脈沖振蕩電路時發現，當電路形成特定的方波時，對電路的其他要素要求較高，要想實現理想方波是有的難度的。可通過對電路的簡單改進，使得電路的方波變得更加理想。

（1）間接反饋型無穩態電路。根據555集成電路的特點可以得出，其開放開關的電壓與輸出端的電壓具有相同的大小和功能，因此，當內部的放電開關斷開時，電路處于開路的狀態，電路中產生一個高電平。當輸出端的電壓等于零，內部開關閉合時，接地端接地，電路中產生低電平。從上述原理中可以看出，用放電端的電壓代替輸出端的電壓是完全可行的。但存在的一個問題是，電路中的能源可能會出現不足，這時就需要在電路中增加一個充點電阻，使原先的電路成為擁有兩個反饋電阻的電路。通過上述改進，負載電流和充電電路就能完全獨立，也就是說，電路的充放電電路不會再受到負載電流的影響。

此外，從電路性能的角度來看，雙極性的555集成電路放電管比一般的電路要大，采用改進后的電路能夠有效地提高電容的充放電性能，電路的運行也會更加穩定安全。因此，間接反饋式電路用于改進典型的555集成振蕩電路是切實可行的。

（2）壓控振蕩器的構成。構成壓控振蕩器也是555集成電路的一種常見優化方法。壓控振蕩器的構成是通過在電路中接入電位器來改變電路中的振蕩頻率。當電位器的中心電壓改變時，電容器的充電時間會發生較大改變，通常變化幅度在20倍左右，而電容器的放電時間變化幅度卻很小，幾乎可以說是沒有變化。將兩者的變化繪制成圖像，可以看到兩個時間點之間有一個交點，這一交點就是D50%。

為了進一步提高電路振蕩頻率的穩定性，可以使用晶體材料。此外，可變電容的使用也可以對電路的振蕩頻率進行精確的調整。用晶體對振蕩頻率進行控制，振蕩頻率就與晶體的頻率一致，也就是諧波的頻率。通過這一優化處理，電路的振蕩頻率穩定性得到了極大提高，實驗的數據表明，振蕩頻率的穩定性大致可以提高30～40個百分比。

4.結語

555集成電路構成的典型振蕩電路在通過完善和優化后，其性能得到了進一步的提高。隨著集成電路技術的進一步發展以及相關制造工藝的完善，由555集成電路構成的典型振蕩電路必將會得到更加廣泛的應用，其功能也將得到進一步的完善。

參考文獻：

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