添加一個電阻器，為雙極 LM555 振蕩器提供 50:50 的占空比

添加一個電阻器，為雙極 LM555 振蕩器提供 50:50 的占空比。

半個多世紀以來，無處不在且令人難以置信的有用 555 模擬計時器已成為 kudus 和批評的常年對象。前者的大部分和后者的一些是有道理的，但有時一個假設(shè)的缺點會發(fā)展到“常識”的狀態(tài)，只是因為一個簡單的修復(fù)被忽略了，即使對于像這樣長期、廣泛和流行的使用的一部分555. 一個典型的例子是經(jīng)常陳述（但錯誤）的概念，即哄騙 555 的原始（雙極）版本以 50:50% 占空比的對稱方波振蕩是很復(fù)雜的。

這個神話的起源似乎是早期的 555 數(shù)據(jù)表應(yīng)用筆記，該筆記說明了圖 1中所示的非穩(wěn)態(tài)振蕩拓撲。其輸出占空比的表達式 =(R1 + R2):R2 告訴我們，除非 R1 = 0，否則 50:50 是不可能的。由于從 Discharge 到 Vs 的短路似乎比方波更可能使部件輸出冒煙，因此結(jié)論如下：50:50 square波浪確實是不可能的。

圖 1 “傳統(tǒng)的雙電阻” 555 振蕩器

如圖 2 所示，經(jīng)典的雙電阻拓撲。具體來說，如果第三個電阻器 (R3) 與 Discharge 引腳串聯(lián)，則引入新的信號電平 = Vd = Vs(R3/(R1+R3)) 作為 C1 指數(shù)放電的漸近極限，因此拉伸振蕩周期的 T2 階段。此外，T2 的 RC 時間常數(shù)從 R2C1 增加到 (R2 + R1R3/(R1+R3))C1。

圖 2新的“三電阻”拓撲

凈效應(yīng)，如果 R2 = R1 且 R3 = 0.225*R1，則

T1 = Ln(2)*(2R1)C1

T2 = Ln((2/3Vs – Vd)/(Vs/3 – Vd))*(R1 + R1R3/(R1+R3))C1 = Ln(2)* (2R1)C1

T1 = T2

Fosc = 0.36/(R1C1)

占空比 = 50:50

該方法也適用于許多不同于 1.0 的 R2/R1 比率。一些示例顯示在下表中：

在每種情況下 Fosc = 0.72/((R1+R2)C1)

并且占空比 = 50:50

如前所述，該方法一直有效到 R2 = 0（即，僅保留 R1 和 R3，而 R2 被直接連接替換）。然而，R3 = 0.423*R1 使得 Vd = 0.297*Vs 非常接近 555 的標稱觸發(fā)電壓 = 0.333*Vs，并且可能會嚴重夸大失調(diào)電壓和片上電阻容差對 Fosc 和占空比的影響。

兩個電阻器配置表明了這個想法的有趣變化（圖 3a）。所示電路允許使用單個微調(diào)器在 0% 到 100% 范圍內(nèi)改變占空比，同時保持恒定的正脈沖寬度（圖 3b）：

圖 3a新電路

圖 3b占空比如何隨 R2 設(shè)置而變化

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