555定时器IC的非稳态多谐振荡器模式也称为自由运行或自触发模式。与Monostable Multivibrator模式不同，它没有任何稳定状态，它具有两个准稳定状态（HIGH和LOW）。在稳定模式下不需要外部触发，它会在特定的时间间隔自动交换两个状态，从而生成矩形波形。高电平和低电平输出的持续时间已由外部电阻器（R1和R2）和电容器（C1）确定。不稳定模式用作振荡器电路，其中输出以特定频率振荡并生成矩形波形式的脉冲。
使用555定时器IC，我们可以生成精确的HIGH和LOW输出持续时间，范围从微秒到几小时，这就是555是非常流行且用途广泛的IC的原因。在进行下面的介绍之前，您应该了解555定时器IC及其PIN，这是有关其PIN的简短说明。
引脚1.接地： 该引脚应接地。
引脚2。触发： 触发引脚从比较器2的负输入端拖动。下比较器输出连接到触发器的SET引脚。此引脚上的负脉冲（<Vcc / 3）设置触发器，输出变为高电平。
引脚3。输出： 此引脚也没有特殊功能。这是连接负载的输出引脚。它可用作源极或漏极，并驱动高达200mA的电流。
引脚4。复位： 计时器芯片中有一个触发器。复位引脚直接连接到触发器的MR（主复位）。这是一个低电平有效引脚，通常连接到VCC，以防止意外复位。
引脚5。控制引脚： 控制引脚从比较器1的负输入引脚连接。不论RC网络如何，均可通过在此引脚上施加电压来控制输出脉冲宽度。通常，该引脚会用一个电容器（0.01uF）下拉，以避免不必要的噪声干扰工作。
引脚6。阈值： 阈值引脚电压决定何时复位定时器中的触发器。阈值引脚从上比较器的正输入端引出。如果控制引脚开路，则等于或大于VCC *（2/3）的电压将使触发器复位。因此输出变低。
引脚7。放电： 该引脚来自晶体管的集电极开路。由于晶体管（在其上接有放电引脚Q1）将其基极连接到Qbar。每当输出变低或触发器被复位时，放电引脚就会被拉至地，并且电容器会放电。
引脚8。电源或VCC： 连接至正电压（+ 3.6v至+ 15v）。
555定时器IC的非稳态多谐振荡器模式的操作：
- 最初打开电源时，触发引脚电压低于Vcc / 3，从而使比较器下部输出为HIGH，触发器置位SETS，555芯片的输出为HIGH。
- 这使得晶体管Q1截止，因为Qbar，Q'= 0直接施加到晶体管的基极。当晶体管截止时，电容器C1开始充电，当电容器C1充电至高于Vcc / 3的电压时，下比较器输出变为低电平（上比较器也处于低电平），触发器输出与以前的输出相同（555输出）保持高电平）。
- 现在，当电容器充电达到高于2 / 3Vcc的电压时，同相端（阈值PIN 6）的电压将变得高于比较器的反相端。这使上比较器输出为高电平，并复位触发器，555芯片的输出为低电平。
- 555的输出变低意味着Q'= 1，然后晶体管Q1导通，电容器C1接地。因此，电容器C1开始通过放电PIN 7和电阻R2放电到地面。
- 当电容器电压降至2/3 Vcc以下时，比较器上部的输出变为LOW，由于两个比较器均处于LOW状态，因此SR触发器保持在先前状态。
- 在放电时，当电容器电压下降到低于Vcc / 3时，这将使下比较器输出为高（上比较器保持为低），并再次设置触发器，并且555输出变为高。
- 晶体管Q1变为OFF，电容器C1再次开始充电。
电容器的这种充电和放电继续进行，并产生矩形振荡输出波。电容器充电时，555的输出为高，而电容器放电时，输出为LOW。因此，将其称为“不稳定”模式是因为没有一个状态是稳定的，并且555自动将其状态从“高”转换为“低”，并且将“低”转换为“高”，因此称为“自由运行多谐振荡器”。
现在，输出高电平和输出低电平的持续时间由电阻器R1和R2以及电容器C1确定。可以使用以下公式计算得出：
最高时间（秒）T1 = 0.693 *（R1 + R2）* C1
时间下限（秒）T2 = 0.693 * R2 * C1
时间段T =高时间+低时间= 0.693 *（R1 + 2 * R2）* C1
频率f = 1 /时间段= 1 / 0.693 *（R1 + 2 * R2）* C1 = 1.44 /（R1 + 2 * R2）* C1
占空比：占空比是输出为高电平的时间与总时间的比率。
占空比％：（时间高/总时间）* 100 =（T1 / T）* 100 = （R1 + R2）/（R1 + 2 * R2）* 100
您也可以使用此555 Timer Astable计算器来计算上述值。
这是555定时器IC的Astable模式的实际演示，其中我们已将LED连接到555 IC的输出。在此555稳态多谐振荡器电路中，LED将在特定持续时间内自动打开和关闭。开启时间，关闭时间，频率等可以使用上述公式进行计算。
上图显示了555定时器不稳定的多谐振荡器电路图。您可以在555定时器电路中找到许多使用非稳定模式的电路和应用程序。