555计时器的内部结构和工作原理解析

555定时器的工作原理是使用三个5kΩ电阻将电源电压一分为三。两个比较器将这些电压与输入电压进行比较，然后相应地设置或复位触发器。

下图为555计时器的内部结构：

555定时器的工作原理

在上图的顶部，在VCC和GND之间有三个5kΩ晶体管。

这些电阻器将VCC电压分成三部分。

许多人认为这些电阻器是“555”名称的原因。但根据对发明人的采访，它实际上是随机选择的。

在电阻器下方，有两个三角形。这些是比较器。如果标有+的比较器输入电压高于标有-的输入电压，则输出为高；否则，输出为低。

*555定时器内的比较器

5k电阻器为每个比较器设置固定电压：三分之一的VCC电压进入比较器1的正（+）输入，三分之二的VCC电压进入比较器2的负（-）输入。

绿色框是一个SR触发器。它是一种简单的存储设备，具有两种状态：输出高（翻转）和输出低（翻转）。

*555定时器内的SR触发器

它有两个输入，设置（S）和复位（R）。S将输出（Q）设置为高电平，R将其重置为低电平。

Q总是与Q相反。

比较器1检查触发引脚上的电压是否低于VCC的1/3。如果是，则设置触发器，使输出引脚变为高电平。

比较器2检查阈值引脚上的电压是否高于VCC的2/3。如果是，它将复位触发器，使输出引脚变为低电平。

触发器还控制一个晶体管，当输出为低电平时，该晶体管将放电引脚接地。

*555定时器内的晶体管

负责使输出（引脚3）变高或变低的引脚是触发器（引脚2）和阈值（引脚6）。

触发引脚负责将输出设置为高电平。当触发引脚上的电压低于VCC的三分之一时，比较器1输出高电平并将触发器设置为高电平，进而将输出引脚设置为高电平。引脚6标记为阈值；当其电压超过VCC的三分之二时，它负责将输出复位为低电平。