IC 555 單穩態多諧振盪電路的原理與其輸出脈波寬度公式推導
Working Principle and Output Pulse Duration Derivation of IC 555 Monostable Multivibrator 如圖一所示，為一 IC 555 所組成的 單穩態多諧振盪電路 。首先我們先說明此振盪器的原理，接著再來推導此振盪器的輸出脈波寬度公式。 圖一 IC 555 單穩態多諧振盪電路 動作原理 如圖二所示為 555 的內部電路，其可幫助我們了解 IC 555 單穩態多諧振盪電路的動作原理。 如圖三所示，當電源打開瞬間，555 的第 4 腳 $(\;\overline {Reset}\;)$ 因其所連接的電容在該瞬間短路，會接收到邏輯 "0" 訊號，使得其第 3 腳 $(Output)$ 被重置，因而輸出邏輯 "0"，且放電電晶體導通，開始放電。但當電源穩定後，該電容開路使得第 4 腳接收到邏輯 "1" 訊號，停止重置輸出接腳，第 3 腳的輸出狀態才開始能受到第 6 腳與第 2 腳的輸入狀況的影響而改變。此時在放電電晶體導通的情況下，第 6 腳 $(Threshold)$ 電位約 $0.2V$ 等同於輸入邏輯 "0"，加上按鈕未按下時的第 2 腳輸入的是邏輯 "1"，意即此時 IC 555 的內部的 $RS$ 栓鎖器的 $R$ = "0" 且 $S$ = "0"，$Q$ 與 $\overline Q$ 維持原態 $($ $RS$ 栓鎖器的真值表，如圖四所示 $)$，因此第 3 腳繼續輸出邏輯 "0"。 圖二 IC 555 內部電路 圖三 IC 555 單穩態多諧振盪電路電源打開瞬間，輸出邏輯 "0" 且放電電晶體導通 ，電容 C 不充電 圖四 RS 栓鎖器真值表 當電源穩定後，按鈕開關按下瞬間，IC 555 的第 2 腳 $(Trigger)$ 會輸入邏輯 "0"，導致 IC 555 內部的 $S$ = "1"，$R$ 依舊為 "0"，因此 $Q$ = "1"，且放電電晶體不導通停止放電，電容 C 開始充電，...