需要生成50%占空比方波，门控555第一脉冲过长怎么办？

　　不太传统的555非稳态拓扑中增加了第一脉冲过长的弊病，对于需要生成50%占空比对称方波的基于CMOS和双极型的振荡器也是如此。

　　之前我的一个设计实例“该怎么让门控555非稳态多谐振荡器顺利得到使用？”解决了传统拓扑的555非稳态电路在启动时由RESET引脚门控从振荡关闭到振荡开启时产生的第一个脉冲过长的问题。参见图1和图2。

　　

 

 

　　图1 当通过RESET引脚门控从振荡关闭到振荡开启时，第一个振荡周期在启动时第一个脉冲过长。

　　

 

 

　　图2 通过C2在振荡启动时注入电荷来均衡脉冲长度。

　　然而，这种设计实例没有解决的问题是，不太传统的555非稳态拓扑也会遭受相同的第一脉冲问题。这类电路的重要实例是生成50%占空比对称方波的振荡器，如图3所示。

　　

 

 

　　图3 第一脉冲的问题也出现在CMOS 555常用的50%占空比方波拓扑中。

　　令人欣慰的是，前文提到的修复方法也适用于此类振荡器，如图4所示。

　　

 

 

　　图4 应用于CMOS 50%占空比方波振荡器的C2电荷注入修复方法。

　　这样，CMOS 555方波发生器的问题就解决了。但类似的双极型振荡器呢？

　　尽管双极型555年代久远，但仍被设计用于当代应用中。选择双极型555的原因包括有它要比CMOS具有更高的额定电源电压（18V vs 15V）和更大的输出电流能力（数百毫安 vs 数十毫安）。但是，当需要50%占空比方波输出时，它们确实要以不同的方式布线，例如添加一个电阻器（如之前的设计实例“添加一个电阻器，为双极性LM555振荡器提供50%的占空比”中所述）。参见图5。

　　

 

 

　　图5 采用门控50%占空比方波配置的双极型555。

　　C2的电荷注入技巧仍然可以纠正图5的第一个脉冲，但有一个复杂的情况。当保持复位时，图5的电路不会将定时电容器一直放电至零，而只会放电至Vz，其中：

　　Vz = R3（R2 + R3）-1 V+

　　= 0.184 V+

　　因此，我们的老办法C2=C1/2是行不通的。我们需要的是更小的电荷注入，如图6所示，C2 = 0.175 C1。

　　

 

 

　　图6 经修改的C2电荷注入，用于双极型555的方波产生。