关键字：硅振荡器 555定时器 凌力尔特
人们也许会说，17 世纪是个野蛮残暴的时代，就医疗技术而言，确实如此。因为理发师就是外科医师，多严重的问题也是他们来解决。他们的解决办法常常是外科手术，而且不用消毒剂和麻醉剂。理发师是专家，负责去掉妨碍人们健康的任何东西：头发、牙齿、附属器官、活命的体液，等等。对我们来说，幸运的是，理发师的从业范围已经缩小到了比较适中的水平，现在由专门的医疗专家来解决“真正严重的问题”。理发师充当外科医师的悠久历史很好地说明了技术进步的过程。诚然，在电子产品领域，生命周期有时非常短暂，我们没有时间迷恋任何特定的技术。但是，对于古老的 RC 电路，情况却不是这样，数 10 年来，RC 电路一直是一种广受欢迎的定时组件。你只需观察一下 555 定时器使用的广泛程度就够了，依靠 RC 电路的 555 定时器发明至今已经近 40 年了。即使最近几年，新的 555 定时器版本仍然不断在市场上出现。而且，不仅仅是 555 定时器，还有无数集成式器件依靠 RC 电路实现定时，因为 RC 电路一直是最简单、最灵活和可编程度最高的选择。但是，无论 RC 电路是如何实现的，使用 RC 电路总是伴随着诸多限制。现在， 随着一类新的和基于硅振荡器技术的定时器件的出现，上述情形就发生了改变。
也许最简单、最常见的电子电路是电阻器和电容器串联后连接到地所形成的电路。如图 1 所示，当电压加在电阻器上时，电容器上的电压响应会呈现指数规律：VC = VR (1 – e-t/)，当电阻器接地时，电容器上的电压响应会呈现类似但反向的指数规律：VC = VINITIAL (e-t/)。这种简单和可预测的时间响应使这种电路成为滤除噪声、降低快速信号边沿速度、保护设备输入、避免竞态情况以及解决其他无数定时问题的理想解决方案。即使没有给电路添加电阻器或电容器，由于走线或连线中的电阻，这种电路实际上也常常存在。
图 1：
CHARGE：充电DISCHARGE：放电PERCENT OF CAPACITOR CHARGE：电容器充电百分数TIME：时间 增加若干组件以后，具有可预测的充电和放电特性的 RC 电路就可用作电子定时组件了。RC 电路的一个良好特性是，可用来设定具有单稳态和非稳态响应的时序，如图 2 所示。在单稳态工作模式时，触发器打开开关，电容器充电，当电容器达到 2V 时，比较器使输出复位。要实现启动、停止排序或延迟一个事件等异步时序时，单稳态工作是必需的。在非稳态工作模式，反馈信号不断改变电容器的充电和放电方向，保持电容器电压在一个固定范围内 (本例为 1V 到 2V 之间)。结果，只要保持对电路的供电，就能产生连续的脉冲串，或者形成振荡器。
图 2：简化的 555 电路说明了如何利用 RC 电路 |
JUMPER CONFIGURES EITHER ASTABLE OPERATION (JP2) OR MONOSTABLE OPERATION (JP2)：跨接线配置非稳态工作模式 (JP1) 或单稳态工作模式 (JP2) TRIGGER IN：触发器输入OUTPUT：输出MONOSTABLE OPERATION：单稳态工作模式TRIGGER IN (OPENS SW)：触发器输入 (打开开关) OUTPUT：输出ASTABLE OPERATION：非稳态工作模式
频率和时间的可编程性是 RC 电路的关键特性，而且取决于工程师是否能找到合适的电阻器和电容器组合。不同尺寸和类型的电容器很多，但是需要在准确度、尺寸和成本之间进行权衡。使用 NP0/COG 型电容器可得到最佳容限为 1-2%。但是因为 NP0 / COG 电容器的容量超过 1uF 以后，价格非常昂贵，所以设计师有可能折中使用容限为 5% 或更差的电容器，5% 容限是其他类型电容器的典型值。就非常小的电容值而言，设计师应该知道，杂散电容或栅电容会引起误差。例如，在图 2 中，比较器输入端仅存在几 pF 的电容，就会引起 1% 的误差。除了这些问题，可能还存在其他电容器误差源，如 ESR、温度系数和泄漏电流。面对所有这些电容器问题，在半导体芯片中集成 RC 电容器似乎是个不错的想法。但是，因为基于半导体的准确电容器需要占用很大的芯片面积 (即使采用非常小的电容值)，并需要进行大量微调，所以这是一种昂贵的解决方案。由于 RC 值选择范围和较高成本的限制，在采用 RC 电路时，这不是一种常见的选择，因此外部电容器令人头痛的诸多问题也许永远不会消失。
面对电容器受到的实际限制，电阻器的选择变得更加关键了，不过电阻器也受到一些限制。如果 RC 电路的电阻非常小，就会产生功耗后果，因为大量功率浪费在电阻器上
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