“NE555”计时器芯片
本帖最后由 能量海 于 2017-8-25 16:04 编辑
十二章：基础电子学
“NE555”计时器芯片
有一个用数字555命名的、特别有用的芯片。这种芯片设计用于振荡器和定时器电路。其应用是如此普遍，以至于芯片价格相对于其性能来说是非常低的。它能用5伏到18伏的电压运行，而它的输出能处理200毫安。当它输出低时，它取1毫安；而它的输出高时为10毫安。它以8脚双列直插封装上市，也有14脚的封装型号，那包含了两个独立的555电路。管脚连接为：
这里它把线接成了一个施密特触发器，而作为变型，它显示为触发一个三端双向可控硅，然后它保持导通，直到电路关闭（可控硅也能很好地用这种直流电路）：
而这里是一个单稳态：
注︰大值电解电容器的高漏泄阻止它们在计时电路中与高值电阻器一起使用。相反，用较小的电容器，并用一个“除以N”的芯片按照计时电路给出一个精确计时的长周期。并不是所有的555芯片都有制造业的质量使它们足以可靠地在高于20000赫兹下运行的，因此对于更高的频率，需要对芯片进行实际的性能测试后才选定。
我们还可连接555以得到一个变化的占空比，同时持有一个固定的振荡频率：
这个电路的可变频率版本可通过把33K电阻改为一个可变电阻器来产生，如下所示：
这里，33K电阻已被两个可变电阻和一个定值的电阻所取代。主要的可变电阻是47K大小（几乎是随意的选择），而它输送给第二个4.7K大小的可变电阻。这个第二个可变电阻的优点是它可以设置它的中点和以47K变量完成频率调谐。当频率近似正确时，4.7K变量可用于微调频率。这很方便，因为小变量相对于主变量将比旋钮调动多十倍（仅为其值的10%）。
显然，没必要去微调可变电阻，而且，可以无需改变电路的运行而把它省略。由于47K可变电阻可以被设置为零电阻，而4.7K可变电阻也可以被设为零电阻，为避免输出脚3和50K占空可变电阻之间的彻底短路，加上了一个3.3K的固定电阻。在这个电路中，频率由你选择的电阻链47K+4.7K+3.3K（从55K到3.3K可调）和引脚6与零伏之间的100nF（0.1微法）的电容设置。令电容器越大，频带越低。令电阻越大，频带也越低。当然，降低电容器的大小和/或降低电阻器链的大小，则提高频率。
555芯片可以用于通过其引脚4“复位”选项选通第二个555芯片。你会记得我们已经用两个非稳态和一个晶体管开发过一个电路来这样做。我们还用四个与非门产生了同样的效果。这里，我们将用两个555芯片的更常规的电路产生相同的输出波形：
两个555电路都可以以一个单个的14脚双列直插、命名为“556”的封装买到。
用555芯片可以产生许多其它的电路类型。如果你想探究可能性，我建议您从这个网站下载免费的“50 555项目”pdf文档：50 - 555 Circuits.html。
555芯片也可以产生正弦波输出：
或者，如果你愿意，一个双稳态多谐振荡器：
好吧，假定我们要设计和建造一个与第11章中提到的鲍勃·贝克的脉冲发生器一样的电路。要求是产生一个方波输出脉冲，每秒4次使用一个27伏电源，电路由三个小型PP3大小的电池供电。用于电路的一个显而易见的选择似乎是一个555定时器芯片，这个小型、坚固和廉价、而且适宜的电路似乎是：
这让我们去选择电容和电阻的值。我们需要注意的事实是电路将运行在27伏上，而同时像那样电压下，电容器将不会有任何充电，我们仍然会捡拾一个幸存的27伏。看看当地的eBay，显示一个1微法额定50伏的十个电容器一个包装，可以只用1英镑买到，还包括邮费，所以把这当作“C”的值。看着上面显示的555的频率表：
这表明，要得到电路每秒切换4次（4赫兹），电阻“R”需要在100K和470K之间。对于我的电容器，120K大概是正确的。
而开关频率并非必须精确，让我们以让它准确为目标吧。大多数合理定价的元件都有一个大约10%的公差，所以我们需要为我们的电阻/电容组合选择我们将使用的实际组件的精确值。为此，应该把电路建造在一个无焊料的“电路试验板”上，所以，再到易趣网看看，我们找到一个合适的小插板，花3英镑就可以买到和交货。它看起来像这样：
这类板允许集成电路跨过中间的隔断插入，交由每个引脚上五个附加的连接。长度较短的实芯线可用于在任意两个插孔之间连接。这将允许我们插入一个我们的电容器，然后找到怎样的电阻（或怎样的两个电阻）令电路在十秒里切换四十次。
然而，如果我们去 下载NE555芯片数据，我们发现555芯片电压最大值相当有限：
这意味着如果馈送给芯片超过16伏，很容易瞬间烧毁。由于我们还要在27伏上运行我们的电路，这就成问题了。因为27伏是由三个独立的电池供给的，我们可以仅用一个电池供应555芯片，并在9伏上运行它，从芯片的角度来看，这将是正确的，因为上表显示它能以低至4.5伏那样的电源电压正确地运行。这种配置的缺点是其中一个电池会比其它电池更快耗尽，最好能避免这种情况。
上表还显示电流消耗只是为了保持555运行，可以是6到15毫安之间的任何值。这不是大电流，而为其小尺寸则选择了PP3电池，使得整个电路可以绑在一个人的手腕上。在互联网上快速搜索，显示廉价的PP3电池有一个400毫安小时的容量，而非常昂贵的碱性类型则是565毫安小时。它们额定为“20”的值，基于电池放电在恒流下超过一个二十个小时周期，如果按照鲍勃·贝克的提议，每天用两个小时，这将使用十天。
这意味着“廉价”的电池放电不应该超过其400毫安额定的二十分之一，即20毫安。昂贵的碱性电池应该能在28毫安放电二十小时。
我们的电流消耗由两部分组成。第一部分用电路所需运行的电流供给电路。第二部分是流经用户身体的电流。这第二部分受到输出线中820欧姆电阻的限制，限制这部分的电流到最大值的33毫安（欧姆定律：安培=伏特/电阻）。这忽略了身体的电阻，并假定输出控制可变电阻器设置为最小电阻，这是不太可能的。
检查这些值显示，555芯片容易通过输出电极汲取像电路电源一样多的电流。然而，让我们继续用这电路，毕竟，我们可能决定使用可充电的PP3电池，这将解决每隔几天就需要购买新电池的问题。
第一个基本要求是当它在一个闭路里运行时，以一个电压提供给555芯片——比如说，10伏。那可以用一个稳压集成电路达成：
这并非是一个特别昂贵的选项，但那些芯片汲取一个电流以使电压稳定，而555芯片并不需要绝对稳定的电压。或者，我们可以用一个电阻和一个10伏的齐纳二极管：
但那种方法的确浪费一些电流流过齐纳管，以提供想要的电压。最简单的方法是用一个电阻和一个电容：
选择电阻值“R”时，需要相当的小心。如果值太低，则传递给555芯片的电压会太高，芯片会燃毁。当选择电阻“R”的时候，以高于预期值开始，然后用略低值的电阻替代，同时监控电容器两端的电压，以确保它保持在足够低的电平上。电阻值可以用欧姆定律来评估。假设一个约6毫安的电流，电阻器两端的电压降为（27–10）= 17伏，则约2.83K（因为欧姆=伏特/安培）的电阻表明，以一个4.7K的电阻开始应该是可行的，然后依次选取每个更低的标准电阻器，直到电容器两端的电压符合要求。
电容器可额定为12伏或15伏，但如果用了一个额定电压较高的，则如果偶尔跨接了全27伏，它也不会受到任何损害。电容量越大越好，比如说，220微法在易趣网几便士就可买到。如果你不想冒险，你可以在电容器两端连接一个12伏的齐纳二极管。它在正常工作状态下不会消耗任何电流，但更可能会导致电容器两端电压上升，那么它会点燃，而把电压保持降低到一个安全的12伏电平。我倾向于视齐纳管是多余的，但选择权归你。
那么需要什么样的电阻功率额定值呢？嗯，如果电阻原来是2.7K，而电容电压最终为9.5伏，则电阻两端的平均电压是17.5伏，这使通过它的电流为6.48毫安，而由于瓦特=伏特×安培，功率额定需为113毫瓦，因此典型的四分之一瓦（250毫瓦）电阻应该十分理想。如果用两个（几乎等值）电阻并联得到“R”的某种中间值，则增加了整体的电阻瓦数。
555芯片的输出于是用于驱动电路的其余部分，即运行在27伏上。BC109C晶体管成本只有几便士，可以处理电压和200的最小增益——虽然增益怎样都可以达到800，而BC109可以相当容易处理电流。如果你要找出这些东西的相关数据，则下载一个来自互联网的晶体管数据表。
555定时器的输出在引脚3上，而它可以很容易地就供应200毫安，这大大超过了我们要给这个电路所需的电流。我们可以用一个晶体管输送给555方波输出到27伏电极：
因为晶体管由硅制成，导通电压是当基极电压约高于发射极电压0.7伏时。这意味着晶体管导通时，电阻器“R1”的顶部将大约在10伏，而“R1”的底部将大约在0.7伏，这意味着“R1”两端的电压将是（10－0.7）= 9.3伏。当那个电压出现在“R1”两端，我们希望它馈送足够的电流给晶体管，以切换它完全导通。晶体管供应一个100K的电阻器（当它两端是27伏时，它将携带0.27毫安）和电极，这将在它们两端具有一个820欧姆的最小电阻（导致一个33毫安的电流通过它们）。所以，晶体管可能最大要提供约33毫安。BC109C晶体管有一个200的最小增益，这样电流流入基极需要为 33/200 = 0.165毫安，而将要携带那个电流的电阻的两端具有9.3伏时，它是56.3K。一个稍小的电阻会是合适的。
常识性检查电阻的正确计算是：
1K的电阻每伏携带1毫安，因此它两端是9.3伏时将携带9.3毫安。
10K的电阻将携带那个量的十分之一，或它两端是9.3伏时将携带0.93毫安。
100K的电阻将携带上一个量的十分之一，或它两端是9.3伏时将携带0.093毫安。
这表明，对于0.165毫安的电流，这大约两倍于100K的电流，大约100K的一半的电阻应该是大概的正确值，所以56.3K看起来是正确的。
考虑到200的增益是最小值，而典型的是三或四倍，我们也许可以选择用47K电阻给“R1”。
由于电极电流可能相对比33毫安小，并且由于BC109C增益可能非常高，它可能相当难以令晶体管关闭，因为它可以在非常微量的输入电流上运行。要让它利落地导通和断开，555的输出电压应该说——大约是5伏，（在该点上NE555电压将急速改变），“R2”也包括在内。把它放到适当的位置上，NE555的输出电压在“R1”和“R2”之间以其电阻的比率分配。我们希望的情况是：
当晶体管不导通时，它几乎没有消耗电流，所以对电路来说，像是个非常高值的电阻。这使得“R1”和“R2”电阻起着一个分压器对的作用。这导致点“A”的电压由“R1”对“R2”的比率决定，而假若“A”的电压低于0.7伏，晶体管可以被忽略。如果在那个点的电压上升到0.7伏，则情况戏剧性地改变，而欧姆定律不再保持晶体管作为一个被动的电阻，而是相反，是一种主动的半导体装置。如果“A”的电压试图进一步上升，它不能，是因为晶体管的基座把它牢牢地夹紧在那里，看上去像晶体管的基极和发射极之间从来就是更低的电阻。因此对于较高的输入电压，电阻“R2” 也可能不在那里成为造成一切的不同之处。
那么，对于“R2”，我们要多大的值，以使得NE555的引脚3达到5伏时，点“A”的电压为0.7伏？嗯，那部分电路表现为一种阻性方式，所以可以用到欧姆定律。电阻“R1”是47K，而两端有4.3伏的电压，这意味着通过它的电流必定有0.915毫安。这意味着“R2”两端有0.7伏，而通过它的0.915毫安意味着它的值是7.65K。由于没有什么引人注目的重要的5伏切换点，所以可以用标准的8.2K或6.8K电阻。如果你着意要得到精确的7.65K（你不应该这样），那么你可以通过组合两个标准电阻而获得那个值——即可以是串联，也可以是并联。
计算出“R2”的值的常识方法是应用以下的事实，即当同一电流流经它们时（不管那是什么样的电流），则电压的比率将与电阻的比率相同。即：0.7伏/4.3伏=“R2”/47K 或“R2”= 47K×0.7/4.3，即为7.65K。
我们现在已到达这一步，在这里我们可以确定所需的阻值去为NE555计时器芯片提供一个合理的电压，电路为：
“Rx”的值将相当接近270K，所以测试时你可以用这个值去找出一个“R”合适的值（我的情况是2.2K）。跨接NE555芯片的电容器的电容应该尽可能大较为适宜，请记住整个电路、电池、等等，是放进一个小盒子里绑在手腕上的。组件可以被放置在插件板上的一种方法是：
记住，当为“R”试各种不同的电阻时，你需要从大约高为4.7K开始，而电容器上产生的电压显示你选择的第一个电阻两端电压下降，因此有用电流被你的特定的NE555芯片所消耗。那个计算的电流将让你计算所需的电阻值，以得到10伏左右，让你的下一个被测试的电阻值近乎精确。
为检查由电路产生的频率，可以用任何普通的LED作为临时措施。它可以把100K的“负载”电阻跨接在晶体管的集电极和+27伏的正电源线之间。限流电阻器对防止LED瞬间烧毁是必不可少的。如果我们让5毫安的电流通过LED，则由于限流电阻器两端约有26.3伏，那么它的值将大约是5.4K（1K会给出26毫安，2K会得到13毫安，3K将得到9毫安，4K会有6.5毫安），所以4.7K的电阻效果不错。这个LED和电阻布局如上所示。请记住，如果你的BC109C晶体管具有金属外壳，则那个外壳通常在内部连接到集电极，因此，必须小心那个外壳不要与任何别的东西短路。
如果认为通过降低电流消耗到最低值对于最大限度提高电池寿命是重要的，那么也许用一个非稳态电路可能是一个不错的选择。与大多数电子电路一样，设计一个合适的电路来实现所需功能是有许多不同的方法的。BC109C晶体管可以处理27伏，因为我们可以以只有3毫安的电流消耗为目的给电路。如果非稳态晶体管导通时，有2毫安流过它，那么其两端有27伏，电阻会是13.5K，这不是标准值。我们可以选择12K以得到2.25毫安的电流，或15K得到1.8毫安。两者都应该是符合要求的。电路也许会是：
随着电压摆动馈送到输出晶体管，现在已经从10伏上升到27伏，分压电阻现在可以增值2.7倍，使这些电阻得到大约127K和22.1K。不过，情况并不一样，因为NE555芯片在高压输出电平下至少能提供200毫安。相反，晶体管变为这样的一种高电阻，可以被忽略，但在12K仍留在路径中给输出晶体管提供基极电流，而这实际上将加到分压器对的上部的电阻上。因此，尽管显示了100K的电阻，由于它与+27伏电源线之间附加的12K电阻，它实际上是112K。非稳态晶体管将在输出晶体管改变状态的点上快速切换，所以输出方波应该是高品质的。BC109C晶体管可以每秒切换打开和关闭一亿次，所以它的性能在这个电路里应该很不错的。测试线路板布局可能是：
我们现在需要选择定时元件。对于即使50％的话占空比，其每个晶体管有一半的时间导通和一半的时间关闭，这两个定时电容器可以同样大小，而两个定时电阻将具有相同的值，我的情况是330K，但这取决于实际所使用的电容器。
在设备导通时，鲍勃·贝克的设计需要LED显示出正在运行，然后当电极插进安装在容纳电路的盒子上的一个3.5毫米的插座时断开连接。开关插座看起来像这样：
插头没有插入插座时，连接到引脚2和引脚3的引脚1再没有连接到任何其它点。当插头插入，则引脚1被隔开，引脚2连接到插头引脚4，而引脚3被连接到插头引脚5。
贝克电路连接的输出插座就像这样：
这个配置将通过插孔插座得到27伏4赫兹方波输出。但是，鲍勃·贝克有原始电路并没有这样做。相反，它是像这样的：
这里，继电器运行两个用于每秒四次反转电池组触点的转换开关触点。这与在两个输出端子之间只产生正向方波电压是不同的。如果你考虑在输出插座两端连接一个电阻，则用继电器开关，每秒四次电流方向反转，但以这个方波，虽然它每秒启动和停止四次，电流方向却始终不变，方向没有反转。
由于鲍勃想避免使用十一章中描述的、在两小时治疗全程都每秒切换四次的继电器，而在http://www.free-energy-info.tuks.nl/网站的“取回你的能量”pdf里，他用非常令人印象深刻的LM358/A集成电路重新设计了电路：
这种芯片只消耗半个毫安，有两个很高增益的运算放大器，并能以一个大量程的电源电压运行。而且它还很便宜。
鲍勃展示的电路为：
鲍勃指出，第一部分的起着一个4赫兹方波信号发生器的作用，由2.4M的电阻“R1”和100nF的电容“C1”控制频率。LM358的参数表表明输出电压的摆幅是在小于电源电压“Vcc”（这里是+27伏）的零伏和1.5伏之间。这意味着，按预期，第一阶段的管脚1输出电压将从0伏到+25.5伏急遽切换并急遽返回，每秒四次。
按电路所画的是很难跟随的，当绘制成下面这样也许多少容易一点：
LM358封装内的第一放大器的输出在引脚1上，它能提供大量的电流（如果一直需要大量电流）。那个输出直接到达插孔连接之一。它还去到芯片内的第二放大器的管脚6输入，而那导致管脚7上的那个放大器的高功率输出与管脚1电压相反。当管脚1走高到+25.5伏时，则管脚7变低，约到零伏。那个输出还馈送到其它插孔连接，当插头插入插孔时，在电极两端有25.5伏。
当振荡器电路连接到第一放大器时，引起管脚1上的电压变低，于是管脚7上的输出把它反转，所以它变成+25.5伏。您会注意到，虽然为25.5伏的总电压再次施加给插孔，但现在极性是翻转的，实现中继电路所做的（尽管在这个过程中损失了1.5伏）。这是一个简洁的解决方案。
电极插入前，鲍勃用了一个双色的LED来确认电路的正确运行。他选择这样做：
两个18伏的齐纳二极管把25.5伏下降到18.7，当一个将被正向偏置压降0.7伏时，而另一个反向偏置，下降18伏。这使得LED下降7伏，这有点过度，所以鲍勃说，他用一个电容器来限制电流。由于在通过插座的LED电流路径中已经有一个820欧姆的电阻，就无需电容了。可变电阻需要通过完全顺时针方向旋转它的轴去设置其最小电阻，以使得电池电压已经下降到再没有足够的电压来点亮LED时，它不会影响LED亮度，因为齐纳管同样也显示，说明电池需要更换（或充电——如果它们是可充电电池）。当测试电路——如果手头没有双色LED，可用一个4.7K电阻替换两个齐纳管，然后两个普通二极管可以这样背靠背使用：
以这样的配置，两个LED交替闪烁。在任何电路中，如果电容的值相同，具有较高电压额定的电容器可以始终被使用。贝克的外电路是通过用户的躯体完成的，所以只有一个电极连接到输出插孔插座的每一侧。可能的插线板布局是：
4.7K电阻和LED在板上只用于检测目的，而当电路以永久形式搭建，那么LED链连接到插孔座的引脚1上，使得使用装置时，在推荐的每天2小时的治疗过程中LED被断开。
一个条板布局是使用标准的9条25孔板，并加上两个18伏的齐纳二极管作为电压传感：
十二章：基础电子学
“NE555”计时器芯片
有一个用数字555命名的、特别有用的芯片。这种芯片设计用于振荡器和定时器电路。其应用是如此普遍，以至于芯片价格相对于其性能来说是非常低的。它能用5伏到18伏的电压运行，而它的输出能处理200毫安。当它输出低时，它取1毫安；而它的输出高时为10毫安。它以8脚双列直插封装上市，也有14脚的封装型号，那包含了两个独立的555电路。管脚连接为：
这种装置能作为一个单稳态或非稳态多谐振荡器、施密特触发器或反相缓冲器运行（低电流输入，大电流输出）。
这里它把线接成了一个施密特触发器，而作为变型，它显示为触发一个三端双向可控硅，然后它保持导通，直到电路关闭（可控硅也能很好地用这种直流电路）：
而这里是两个非稳态，而第二个已经稳定了，相等的占/空比，而第一个的高输出电压时间视Ra+Rb而定，而低电压输出时间视Rb而定 (在本例中为2:1) ：
注︰大值电解电容器的高漏泄阻止它们在计时电路中与高值电阻器一起使用。相反，用较小的电容器，并用一个“除以N”的芯片按照计时电路给出一个精确计时的长周期。并不是所有的555芯片都有制造业的质量使它们足以可靠地在高于20000赫兹下运行的，因此对于更高的频率，需要对芯片进行实际的性能测试后才选定。
我们还可连接555以得到一个变化的占空比，同时持有一个固定的振荡频率：
调整可变电阻时，输出波形急剧变化，但输出的频率（或符号间距）保持不变。
这里，33K电阻已被两个可变电阻和一个定值的电阻所取代。主要的可变电阻是47K大小（几乎是随意的选择），而它输送给第二个4.7K大小的可变电阻。这个第二个可变电阻的优点是它可以设置它的中点和以47K变量完成频率调谐。当频率近似正确时，4.7K变量可用于微调频率。这很方便，因为小变量相对于主变量将比旋钮调动多十倍（仅为其值的10%）。
显然，没必要去微调可变电阻，而且，可以无需改变电路的运行而把它省略。由于47K可变电阻可以被设置为零电阻，而4.7K可变电阻也可以被设为零电阻，为避免输出脚3和50K占空可变电阻之间的彻底短路，加上了一个3.3K的固定电阻。在这个电路中，频率由你选择的电阻链47K+4.7K+3.3K（从55K到3.3K可调）和引脚6与零伏之间的100nF（0.1微法）的电容设置。令电容器越大，频带越低。令电阻越大，频带也越低。当然，降低电容器的大小和/或降低电阻器链的大小，则提高频率。
555芯片可以用于通过其引脚4“复位”选项选通第二个555芯片。你会记得我们已经用两个非稳态和一个晶体管开发过一个电路来这样做。我们还用四个与非门产生了同样的效果。这里，我们将用两个555芯片的更常规的电路产生相同的输出波形：
两个555电路都可以以一个单个的14脚双列直插、命名为“556”的封装买到。
用555芯片可以产生许多其它的电路类型。如果你想探究可能性，我建议您从这个网站下载免费的“50 555项目”pdf文档：50 - 555 Circuits.html。
555芯片也可以产生正弦波输出：
或者，如果你愿意，一个双稳态多谐振荡器：
好吧，假定我们要设计和建造一个与第11章中提到的鲍勃·贝克的脉冲发生器一样的电路。要求是产生一个方波输出脉冲，每秒4次使用一个27伏电源，电路由三个小型PP3大小的电池供电。用于电路的一个显而易见的选择似乎是一个555定时器芯片，这个小型、坚固和廉价、而且适宜的电路似乎是：
这让我们去选择电容和电阻的值。我们需要注意的事实是电路将运行在27伏上，而同时像那样电压下，电容器将不会有任何充电，我们仍然会捡拾一个幸存的27伏。看看当地的eBay，显示一个1微法额定50伏的十个电容器一个包装，可以只用1英镑买到，还包括邮费，所以把这当作“C”的值。看着上面显示的555的频率表：
这表明，要得到电路每秒切换4次（4赫兹），电阻“R”需要在100K和470K之间。对于我的电容器，120K大概是正确的。
而开关频率并非必须精确，让我们以让它准确为目标吧。大多数合理定价的元件都有一个大约10%的公差，所以我们需要为我们的电阻/电容组合选择我们将使用的实际组件的精确值。为此，应该把电路建造在一个无焊料的“电路试验板”上，所以，再到易趣网看看，我们找到一个合适的小插板，花3英镑就可以买到和交货。它看起来像这样：
这类板允许集成电路跨过中间的隔断插入，交由每个引脚上五个附加的连接。长度较短的实芯线可用于在任意两个插孔之间连接。这将允许我们插入一个我们的电容器，然后找到怎样的电阻（或怎样的两个电阻）令电路在十秒里切换四十次。
然而，如果我们去 下载NE555芯片数据，我们发现555芯片电压最大值相当有限：
这意味着如果馈送给芯片超过16伏，很容易瞬间烧毁。由于我们还要在27伏上运行我们的电路，这就成问题了。因为27伏是由三个独立的电池供给的，我们可以仅用一个电池供应555芯片，并在9伏上运行它，从芯片的角度来看，这将是正确的，因为上表显示它能以低至4.5伏那样的电源电压正确地运行。这种配置的缺点是其中一个电池会比其它电池更快耗尽，最好能避免这种情况。
上表还显示电流消耗只是为了保持555运行，可以是6到15毫安之间的任何值。这不是大电流，而为其小尺寸则选择了PP3电池，使得整个电路可以绑在一个人的手腕上。在互联网上快速搜索，显示廉价的PP3电池有一个400毫安小时的容量，而非常昂贵的碱性类型则是565毫安小时。它们额定为“20”的值，基于电池放电在恒流下超过一个二十个小时周期，如果按照鲍勃·贝克的提议，每天用两个小时，这将使用十天。
这意味着“廉价”的电池放电不应该超过其400毫安额定的二十分之一，即20毫安。昂贵的碱性电池应该能在28毫安放电二十小时。
我们的电流消耗由两部分组成。第一部分用电路所需运行的电流供给电路。第二部分是流经用户身体的电流。这第二部分受到输出线中820欧姆电阻的限制，限制这部分的电流到最大值的33毫安（欧姆定律：安培=伏特/电阻）。这忽略了身体的电阻，并假定输出控制可变电阻器设置为最小电阻，这是不太可能的。
检查这些值显示，555芯片容易通过输出电极汲取像电路电源一样多的电流。然而，让我们继续用这电路，毕竟，我们可能决定使用可充电的PP3电池，这将解决每隔几天就需要购买新电池的问题。
第一个基本要求是当它在一个闭路里运行时，以一个电压提供给555芯片——比如说，10伏。那可以用一个稳压集成电路达成：
这并非是一个特别昂贵的选项，但那些芯片汲取一个电流以使电压稳定，而555芯片并不需要绝对稳定的电压。或者，我们可以用一个电阻和一个10伏的齐纳二极管：
但那种方法的确浪费一些电流流过齐纳管，以提供想要的电压。最简单的方法是用一个电阻和一个电容：
选择电阻值“R”时，需要相当的小心。如果值太低，则传递给555芯片的电压会太高，芯片会燃毁。当选择电阻“R”的时候，以高于预期值开始，然后用略低值的电阻替代，同时监控电容器两端的电压，以确保它保持在足够低的电平上。电阻值可以用欧姆定律来评估。假设一个约6毫安的电流，电阻器两端的电压降为（27–10）= 17伏，则约2.83K（因为欧姆=伏特/安培）的电阻表明，以一个4.7K的电阻开始应该是可行的，然后依次选取每个更低的标准电阻器，直到电容器两端的电压符合要求。
电容器可额定为12伏或15伏，但如果用了一个额定电压较高的，则如果偶尔跨接了全27伏，它也不会受到任何损害。电容量越大越好，比如说，220微法在易趣网几便士就可买到。如果你不想冒险，你可以在电容器两端连接一个12伏的齐纳二极管。它在正常工作状态下不会消耗任何电流，但更可能会导致电容器两端电压上升，那么它会点燃，而把电压保持降低到一个安全的12伏电平。我倾向于视齐纳管是多余的，但选择权归你。
那么需要什么样的电阻功率额定值呢？嗯，如果电阻原来是2.7K，而电容电压最终为9.5伏，则电阻两端的平均电压是17.5伏，这使通过它的电流为6.48毫安，而由于瓦特=伏特×安培，功率额定需为113毫瓦，因此典型的四分之一瓦（250毫瓦）电阻应该十分理想。如果用两个（几乎等值）电阻并联得到“R”的某种中间值，则增加了整体的电阻瓦数。
555芯片的输出于是用于驱动电路的其余部分，即运行在27伏上。BC109C晶体管成本只有几便士，可以处理电压和200的最小增益——虽然增益怎样都可以达到800，而BC109可以相当容易处理电流。如果你要找出这些东西的相关数据，则下载一个来自互联网的晶体管数据表。
555定时器的输出在引脚3上，而它可以很容易地就供应200毫安，这大大超过了我们要给这个电路所需的电流。我们可以用一个晶体管输送给555方波输出到27伏电极：
因为晶体管由硅制成，导通电压是当基极电压约高于发射极电压0.7伏时。这意味着晶体管导通时，电阻器“R1”的顶部将大约在10伏，而“R1”的底部将大约在0.7伏，这意味着“R1”两端的电压将是（10－0.7）= 9.3伏。当那个电压出现在“R1”两端，我们希望它馈送足够的电流给晶体管，以切换它完全导通。晶体管供应一个100K的电阻器（当它两端是27伏时，它将携带0.27毫安）和电极，这将在它们两端具有一个820欧姆的最小电阻（导致一个33毫安的电流通过它们）。所以，晶体管可能最大要提供约33毫安。BC109C晶体管有一个200的最小增益，这样电流流入基极需要为 33/200 = 0.165毫安，而将要携带那个电流的电阻的两端具有9.3伏时，它是56.3K。一个稍小的电阻会是合适的。
常识性检查电阻的正确计算是：
1K的电阻每伏携带1毫安，因此它两端是9.3伏时将携带9.3毫安。
10K的电阻将携带那个量的十分之一，或它两端是9.3伏时将携带0.93毫安。
100K的电阻将携带上一个量的十分之一，或它两端是9.3伏时将携带0.093毫安。
这表明，对于0.165毫安的电流，这大约两倍于100K的电流，大约100K的一半的电阻应该是大概的正确值，所以56.3K看起来是正确的。
考虑到200的增益是最小值，而典型的是三或四倍，我们也许可以选择用47K电阻给“R1”。
由于电极电流可能相对比33毫安小，并且由于BC109C增益可能非常高，它可能相当难以令晶体管关闭，因为它可以在非常微量的输入电流上运行。要让它利落地导通和断开，555的输出电压应该说——大约是5伏，（在该点上NE555电压将急速改变），“R2”也包括在内。把它放到适当的位置上，NE555的输出电压在“R1”和“R2”之间以其电阻的比率分配。我们希望的情况是：
当晶体管不导通时，它几乎没有消耗电流，所以对电路来说，像是个非常高值的电阻。这使得“R1”和“R2”电阻起着一个分压器对的作用。这导致点“A”的电压由“R1”对“R2”的比率决定，而假若“A”的电压低于0.7伏，晶体管可以被忽略。如果在那个点的电压上升到0.7伏，则情况戏剧性地改变，而欧姆定律不再保持晶体管作为一个被动的电阻，而是相反，是一种主动的半导体装置。如果“A”的电压试图进一步上升，它不能，是因为晶体管的基座把它牢牢地夹紧在那里，看上去像晶体管的基极和发射极之间从来就是更低的电阻。因此对于较高的输入电压，电阻“R2” 也可能不在那里成为造成一切的不同之处。
那么，对于“R2”，我们要多大的值，以使得NE555的引脚3达到5伏时，点“A”的电压为0.7伏？嗯，那部分电路表现为一种阻性方式，所以可以用到欧姆定律。电阻“R1”是47K，而两端有4.3伏的电压，这意味着通过它的电流必定有0.915毫安。这意味着“R2”两端有0.7伏，而通过它的0.915毫安意味着它的值是7.65K。由于没有什么引人注目的重要的5伏切换点，所以可以用标准的8.2K或6.8K电阻。如果你着意要得到精确的7.65K（你不应该这样），那么你可以通过组合两个标准电阻而获得那个值——即可以是串联，也可以是并联。
计算出“R2”的值的常识方法是应用以下的事实，即当同一电流流经它们时（不管那是什么样的电流），则电压的比率将与电阻的比率相同。即：0.7伏/4.3伏=“R2”/47K 或“R2”= 47K×0.7/4.3，即为7.65K。
我们现在已到达这一步，在这里我们可以确定所需的阻值去为NE555计时器芯片提供一个合理的电压，电路为：
“Rx”的值将相当接近270K，所以测试时你可以用这个值去找出一个“R”合适的值（我的情况是2.2K）。跨接NE555芯片的电容器的电容应该尽可能大较为适宜，请记住整个电路、电池、等等，是放进一个小盒子里绑在手腕上的。组件可以被放置在插件板上的一种方法是：
记住，当为“R”试各种不同的电阻时，你需要从大约高为4.7K开始，而电容器上产生的电压显示你选择的第一个电阻两端电压下降，因此有用电流被你的特定的NE555芯片所消耗。那个计算的电流将让你计算所需的电阻值，以得到10伏左右，让你的下一个被测试的电阻值近乎精确。
为检查由电路产生的频率，可以用任何普通的LED作为临时措施。它可以把100K的“负载”电阻跨接在晶体管的集电极和+27伏的正电源线之间。限流电阻器对防止LED瞬间烧毁是必不可少的。如果我们让5毫安的电流通过LED，则由于限流电阻器两端约有26.3伏，那么它的值将大约是5.4K（1K会给出26毫安，2K会得到13毫安，3K将得到9毫安，4K会有6.5毫安），所以4.7K的电阻效果不错。这个LED和电阻布局如上所示。请记住，如果你的BC109C晶体管具有金属外壳，则那个外壳通常在内部连接到集电极，因此，必须小心那个外壳不要与任何别的东西短路。
如果认为通过降低电流消耗到最低值对于最大限度提高电池寿命是重要的，那么也许用一个非稳态电路可能是一个不错的选择。与大多数电子电路一样，设计一个合适的电路来实现所需功能是有许多不同的方法的。BC109C晶体管可以处理27伏，因为我们可以以只有3毫安的电流消耗为目的给电路。如果非稳态晶体管导通时，有2毫安流过它，那么其两端有27伏，电阻会是13.5K，这不是标准值。我们可以选择12K以得到2.25毫安的电流，或15K得到1.8毫安。两者都应该是符合要求的。电路也许会是：
随着电压摆动馈送到输出晶体管，现在已经从10伏上升到27伏，分压电阻现在可以增值2.7倍，使这些电阻得到大约127K和22.1K。不过，情况并不一样，因为NE555芯片在高压输出电平下至少能提供200毫安。相反，晶体管变为这样的一种高电阻，可以被忽略，但在12K仍留在路径中给输出晶体管提供基极电流，而这实际上将加到分压器对的上部的电阻上。因此，尽管显示了100K的电阻，由于它与+27伏电源线之间附加的12K电阻，它实际上是112K。非稳态晶体管将在输出晶体管改变状态的点上快速切换，所以输出方波应该是高品质的。BC109C晶体管可以每秒切换打开和关闭一亿次，所以它的性能在这个电路里应该很不错的。测试线路板布局可能是：
我们现在需要选择定时元件。对于即使50％的话占空比，其每个晶体管有一半的时间导通和一半的时间关闭，这两个定时电容器可以同样大小，而两个定时电阻将具有相同的值，我的情况是330K，但这取决于实际所使用的电容器。
在设备导通时，鲍勃·贝克的设计需要LED显示出正在运行，然后当电极插进安装在容纳电路的盒子上的一个3.5毫米的插座时断开连接。开关插座看起来像这样：
插头没有插入插座时，连接到引脚2和引脚3的引脚1再没有连接到任何其它点。当插头插入，则引脚1被隔开，引脚2连接到插头引脚4，而引脚3被连接到插头引脚5。
贝克电路连接的输出插座就像这样：
这个配置将通过插孔插座得到27伏4赫兹方波输出。但是，鲍勃·贝克有原始电路并没有这样做。相反，它是像这样的：
这里，继电器运行两个用于每秒四次反转电池组触点的转换开关触点。这与在两个输出端子之间只产生正向方波电压是不同的。如果你考虑在输出插座两端连接一个电阻，则用继电器开关，每秒四次电流方向反转，但以这个方波，虽然它每秒启动和停止四次，电流方向却始终不变，方向没有反转。
由于鲍勃想避免使用十一章中描述的、在两小时治疗全程都每秒切换四次的继电器，而在http://www.free-energy-info.tuks.nl/网站的“取回你的能量”pdf里，他用非常令人印象深刻的LM358/A集成电路重新设计了电路：
这种芯片只消耗半个毫安，有两个很高增益的运算放大器，并能以一个大量程的电源电压运行。而且它还很便宜。
鲍勃展示的电路为：
鲍勃指出，第一部分的起着一个4赫兹方波信号发生器的作用，由2.4M的电阻“R1”和100nF的电容“C1”控制频率。LM358的参数表表明输出电压的摆幅是在小于电源电压“Vcc”（这里是+27伏）的零伏和1.5伏之间。这意味着，按预期，第一阶段的管脚1输出电压将从0伏到+25.5伏急遽切换并急遽返回，每秒四次。
按电路所画的是很难跟随的，当绘制成下面这样也许多少容易一点：
LM358封装内的第一放大器的输出在引脚1上，它能提供大量的电流（如果一直需要大量电流）。那个输出直接到达插孔连接之一。它还去到芯片内的第二放大器的管脚6输入，而那导致管脚7上的那个放大器的高功率输出与管脚1电压相反。当管脚1走高到+25.5伏时，则管脚7变低，约到零伏。那个输出还馈送到其它插孔连接，当插头插入插孔时，在电极两端有25.5伏。
当振荡器电路连接到第一放大器时，引起管脚1上的电压变低，于是管脚7上的输出把它反转，所以它变成+25.5伏。您会注意到，虽然为25.5伏的总电压再次施加给插孔，但现在极性是翻转的，实现中继电路所做的（尽管在这个过程中损失了1.5伏）。这是一个简洁的解决方案。
电极插入前，鲍勃用了一个双色的LED来确认电路的正确运行。他选择这样做：
两个18伏的齐纳二极管把25.5伏下降到18.7，当一个将被正向偏置压降0.7伏时，而另一个反向偏置，下降18伏。这使得LED下降7伏，这有点过度，所以鲍勃说，他用一个电容器来限制电流。由于在通过插座的LED电流路径中已经有一个820欧姆的电阻，就无需电容了。可变电阻需要通过完全顺时针方向旋转它的轴去设置其最小电阻，以使得电池电压已经下降到再没有足够的电压来点亮LED时，它不会影响LED亮度，因为齐纳管同样也显示，说明电池需要更换（或充电——如果它们是可充电电池）。当测试电路——如果手头没有双色LED，可用一个4.7K电阻替换两个齐纳管，然后两个普通二极管可以这样背靠背使用：
以这样的配置，两个LED交替闪烁。在任何电路中，如果电容的值相同，具有较高电压额定的电容器可以始终被使用。贝克的外电路是通过用户的躯体完成的，所以只有一个电极连接到输出插孔插座的每一侧。可能的插线板布局是：
4.7K电阻和LED在板上只用于检测目的，而当电路以永久形式搭建，那么LED链连接到插孔座的引脚1上，使得使用装置时，在推荐的每天2小时的治疗过程中LED被断开。
一个条板布局是使用标准的9条25孔板，并加上两个18伏的齐纳二极管作为电压传感：
使用贝克装置时，注意鲍勃制定的注意事项是非常重要的。这些都在他的“取回你的能量”的pdf文档里：/upload/images/import/Beck.pdf。
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