解读555无稳态振荡器电路的工作原理
555无稳态振荡器的核心：阈值比较器决定何时翻转，RC 充放电决定翻转间隔。总结就是555无稳态振荡器不需要外部触发、能够自己持续产生矩形波的原因。
一、标准无稳态接法
555 无稳态振荡器的典型电路如下(关键连接)：
RA 接在 VCC 和 7 脚之间;
RB 接在 7 脚和 2/6 脚之间;
C 接在 2/6 脚和 GND 之间;
2 脚和 6 脚短接，所以电容电压同时被两个比较器监测;
7 脚是放电端，内部有一个放电三极管，导通时把 7 脚拉到地。
二、两个阈值如何形成自动循环
555 内部有三个 5kΩ 电阻串联分压，产生两个基准电压：
6 脚 THRES 的阈值是 2/3 Vcc
2 脚 TRIG 的阈值是 1/3 Vcc
当 6 脚电压高于2/3 Vcc 时，上比较器动作，使内部 RS 锁存器复位，输出翻转为低电平，同时 7 脚内部放电管导通。
当 2 脚电压低于1/3 Vcc 时，下比较器动作，使 RS 锁存器置位，输出翻转为高电平，同时 7 脚内部放电管截止。
由于 6 脚和 2 脚接在一起，都监测电容电压Vc，于是形成循环：
阶段一：输出高，电容充电
输出高电平时，7 脚内部放电管截止，相当于 7 脚开路。电容 C 通过：
VCC → RA → RB → C → GND
充电。电容电压从1/3 Vcc开始上升，目标是 VCC。当电容电压升到 2/3 Vcc时，上比较器翻转，输出变为低电平，放电管导通。
阶段二：输出低，电容放电
输出低电平时，7 脚内部放电管导通，7 脚近似接地。电容 C 通过：
C→ RB → 7脚 → GND
放电。此时 RA 的电流主要从 VCC 流向 7 脚，不参与 C 的放电。电容电压从2/3 Vcc开始下降。当电容电压降到 1/3 Vcc 时，下比较器翻转，输出又变高，放电管截止。
阶段三：重复
输出高 → 电容充电到2/3 Vcc → 输出低 → 电容放电到1/3 Vcc → 输出高……
如此自动循环，所以叫“无稳态振荡器”。它没有稳定状态，只有两个暂稳态。
三、充放电时间公式
1.充电时间tH
电容从1/3 Vcc充到2/3 Vcc，充电时间常数为：
指数充电公式为：
当Vc(tH)=2/3 Vcc，可得：
所以：
输出高电平时间就是tH
2.放电时间 tL
电容从2/3Vcc放到1/3Vcc，放电路径只经过RB，因此放电时间常数为：
放电公式为：
当Vc(tL)=1/3 Vcc，可得：
所以：
输出低电平时间就是tL
四、振荡频率与占空比
周期为：
频率为：
占空比为高电平时间占整个周期的比例：
低电平占空比：
因此，在普通双极型 555 的这种接法下，占空比总是大于 50%，因为充电经过 RA+RB，放电只经过 RB。
五、RA、RB、C 如何影响频率
振荡频率由 RA、RB 和 C 共同决定，具体作用是：
C 的作用：同时影响充电时间和放电时间：
所以 C 增大，周期变大，频率降低;C 减小，频率升高。C 不改变理想占空比，只改变频率。
RA 的作用：只参与充电，不参与放电：
所以 RA 增大：
充电时间变长;
高电平时间变长;
频率降低;
占空比增大。
RB 的作用：RB 同时参与充电和放电：
所以 RB 增大：
充电时间和放电时间都变长;
频率降低;
占空比会趋近 50%，但通常仍大于 50%。
六、实际设计注意
①电源 VCC 理想上不影响频率 因为阈值是1/3Vcc和2/3Vcc，按比例变化，所以频率主要由 RA、RB、C 决定。
②占空比不能低于 50% 普通接法中，充电总经过RA+RB，放电只经过 RB，所以高电平时间总大于低电平时间。若需要 50% 占空比，可在 RB 上并联二极管，或使用 CMOS555 并调整电路。
③5脚控制电压可调阈值 5 脚外接电压可以改变比较器阈值，从而改变频率或脉宽。通常加 0.01μF 到地去耦。
④电阻电容取值范围 RA、RB 不宜过小，否则功耗大、放电管电流大;也不宜过大，否则比较器输入电流和电容漏电会影响频率。C 不宜过小，否则分布电容影响大;也不宜过大，否则电解电容漏电影响大。
⑤高频限制 555内部比较器和放电管有延迟，频率太高时波形会失真。双极型 NE555 一般可到几百 kHz，CMOS 555 可更高。
