基础电路学习（5）-- PWM调光电路之555定时器原理分析

前几天测试电源负载跳变的时候，用到了555定时器，主要用来产生频率并控制占空比，好久没看这部分电路，也忘的差不多了，去网上搜了一下相关知识，就和大家聊聊。

这是一款利用NE555进行调光的电路，如下图所示，R1、R2、R3和C1决定了定时器的参数，3脚Output输出的占空比可以使用R3进行调整，占空比越高表示灯的亮度越高，占空比越低表示灯的亮度越低。

晶体管Q1和Q2组成达灵顿三极管，电流增益近似等于组成它的两个三极管电流增益的乘积。达林顿管中第一个三极管起工作在射极跟随器工作模式，对输入电流进行放大，提高了输入阻抗，这使得达林顿管可以被普通的TTL，CMOS门电路驱动。

1. NE555芯片是如何定时的？

电位器R3被分为两部分，分别记为Rx和Ry，电源12V给C1充电经过R1、Rx和D1，此时Ry被D1短路。上图是NE555内部电路，当C1的电压上限达到2/3Vcc时，上比较器发生翻转，从而使内部触发器切换其输出，NE555输出低，Ton=0.67(R1+Rx+R2)*C1。

由于内部触发器作用，电容器放电经过R2，Ry，当C1的电压下限变为1/3Vcc时，下比较器发生翻转，进而使内部触发器切换其输出。此时NE555输出高，Toff=0.67(R2+Ry)*C1。

2. 当电位器R3位置发生变化的时候，频率是如何保持不变的？

由以上信息可知，

Ton = 0.67(R1+Rx+R2)*C1;

Toff= 0.67(R2+Ry)*C1;

T = Ton + Toff;

F = 1/T = 1/(0.67(R1+2R2+R3)*C1) 。

从上式可以清楚地看出，频率只取决于分量C1、R1、R2的值和R3的总值，它与R3旋钮位置无关。