第八章脈沖波形的產(chǎn)生與變換.

1、 8.3 多諧振蕩器多諧振蕩器 8.1 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 8.2 施密特觸發(fā)器施密特觸發(fā)器 8.4 555定時器及其應用定時器及其應用3 3、掌握由、掌握由555555定時器組成的多諧、單穩(wěn)、施密特觸發(fā)器的電定時器組成的多諧、單穩(wěn)、施密特觸發(fā)器的電路、工作原理及其計算。路、工作原理及其計算。1 1、正確理解多諧振蕩器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、施密特觸發(fā)器的電、正確理解多諧振蕩器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、施密特觸發(fā)器的電路組成及工作原理。路組成及工作原理。2 2、掌握、掌握555555定時器的工作原理。定時器的工作原理。教學基本要求教學基本要求概述概述 數(shù)字電路區(qū)別于模擬電路的主要特點之數(shù)字電路區(qū)別于模擬電

2、路的主要特點之 一是：它的一是：它的工作信號是離散時間的脈沖信號。最常用的脈沖信號工作信號是離散時間的脈沖信號。最常用的脈沖信號是方波是方波(矩形波矩形波)。如何產(chǎn)生方波以及對不理想的方波如。如何產(chǎn)生方波以及對不理想的方波如何整形，是本章討論的重點。何整形，是本章討論的重點。脈沖波形的獲?。好}沖波形的獲?。?）利用脈沖信號產(chǎn)生器直接產(chǎn)生；）利用脈沖信號產(chǎn)生器直接產(chǎn)生；2）對已有的信號進行變換，使之滿足系統(tǒng)的要求。）對已有的信號進行變換，使之滿足系統(tǒng)的要求。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器多諧振蕩器多諧振蕩器 施密特觸發(fā)器施密特觸發(fā)器8.1 8.1 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 MonostableMono

3、stable multivibratormultivibrator單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器簡稱單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器簡稱單穩(wěn)單穩(wěn)。 特點特點: 輸出端只有一個輸出端只有一個穩(wěn)定狀態(tài)穩(wěn)定狀態(tài), 另一個狀態(tài)是另一個狀態(tài)是暫暫穩(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài)。外加。外加觸發(fā)信號觸發(fā)信號后后,它可以由穩(wěn)態(tài)跳入暫穩(wěn)態(tài)，它可以由穩(wěn)態(tài)跳入暫穩(wěn)態(tài)，但經(jīng)過一定時間后，它又但經(jīng)過一定時間后，它又自動返回自動返回原來的穩(wěn)態(tài)。原來的穩(wěn)態(tài)。穩(wěn)定狀態(tài)穩(wěn)定狀態(tài)穩(wěn)定狀態(tài)穩(wěn)定狀態(tài)暫穩(wěn)態(tài)暫穩(wěn)態(tài)由外信號觸發(fā)由外信號觸發(fā)自動返回自動返回學習的重點學習的重點:為什么為什么會自動返回會自動返回?需需多少時間多少時間?（1）沒有觸發(fā)信號時電路處于穩(wěn)態(tài)沒有觸發(fā)信號時電路處于穩(wěn)態(tài)無觸發(fā)信

4、號，無觸發(fā)信號，vi為為0。G2的輸入經(jīng)的輸入經(jīng)R接至接至VDD，vR為為1，vo2為為0；G1兩輸入均為兩輸入均為0，輸出，輸出vo1為高電平，為高電平，C的電壓的電壓vc為為0。穩(wěn)態(tài)，穩(wěn)態(tài)，vo11，vo20。00118.1.1 微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器0011110（2）外加觸發(fā)信號使電路由穩(wěn)態(tài)翻轉到暫穩(wěn)態(tài)外加觸發(fā)信號使電路由穩(wěn)態(tài)翻轉到暫穩(wěn)態(tài)正觸發(fā)脈沖正觸發(fā)脈沖vi =1 ，G1輸出輸出vo1由由1變變0。vc不躍變，不躍變，vR隨之跳到隨之跳到0，G2輸出輸出vO2變?yōu)樽優(yōu)?。仍維持門。仍維持門G1輸出輸出0。狀態(tài)不能長久保持，狀態(tài)不能長久保持，RC-暫穩(wěn)態(tài)。暫穩(wěn)態(tài)。vo1

5、0，vo21。00010011（3）電容充電使電路由暫穩(wěn)態(tài)自動返回到穩(wěn)態(tài)電容充電使電路由暫穩(wěn)態(tài)自動返回到穩(wěn)態(tài)暫穩(wěn)態(tài)期間，暫穩(wěn)態(tài)期間，VDD經(jīng)經(jīng)R對對C充電，充電，vc上升，上升，vR升高。當升高。當uR=Vth時，時，G2輸出輸出vo2由由1變變0。G1輸入輸入vi為為0 ，G1輸出回到穩(wěn)定的高電平。輸出回到穩(wěn)定的高電平。vR向正向跳變，放電回到穩(wěn)態(tài)，向正向跳變，放電回到穩(wěn)態(tài)，vo11，vo20。脈沖寬度：脈沖寬度：tw=0.7RC主要參數(shù)的計算主要參數(shù)的計算：1）輸出脈沖寬度）輸出脈沖寬度tw = 0.7RC (暫穩(wěn)態(tài)的維持時間）：暫穩(wěn)態(tài)的維持時間）：2）恢復時間）恢復時間tre=3 ， 為

6、放電時間常數(shù)為放電時間常數(shù)RC。3）最高工作頻率）最高工作頻率fmax= （Tmin最小時間間隔）最小時間間隔）討論：討論：1）為保護（）為保護（MOS管），在管），在CMOS器件內(nèi)加有保護二器件內(nèi)加有保護二極管。極管。2）為避免）為避免VI的脈沖寬度的脈沖寬度titw時，時，V02的輸出邊沿變緩，的輸出邊沿變緩，可在其輸入端加入微分電路。可在其輸入端加入微分電路。rewttT11min - - 1 vO1 vO G2 G1 C D R VDD vI vI2 vC 1 Rd Cd vd vO1 vI vO vI2 0 0 t t t t tW 0 VTH VDD t1 t2 vd 0 t 0

7、VD 微分電路微分電路保護二極管保護二極管8.1.2 集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器不可重復觸發(fā)不可重復觸發(fā)可重復觸發(fā)可重復觸發(fā)在暫穩(wěn)態(tài)期間，不接受在暫穩(wěn)態(tài)期間，不接受新的觸發(fā)信號新的觸發(fā)信號在暫穩(wěn)態(tài)期間，接受新的觸發(fā)在暫穩(wěn)態(tài)期間，接受新的觸發(fā)信號，觸發(fā)器從重新被觸發(fā)時信號，觸發(fā)器從重新被觸發(fā)時刻起，再保持一個刻起，再保持一個tw時間。時間。觀察觸發(fā)方式的不同觀察觸發(fā)方式的不同1. 不可重復觸發(fā)集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器不可重復觸發(fā)集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 74121 74121功能表功能表 HHQA1A2BQL HL LHL LLHHH LHHHHHHL L邏輯功能表邏輯功能表不可觸發(fā)，保持穩(wěn)態(tài)不變不可觸發(fā)

8、，保持穩(wěn)態(tài)不變A1、A2中有一個或兩個為低電平，中有一個或兩個為低電平，在在B端輸入上升沿時電路被觸發(fā)端輸入上升沿時電路被觸發(fā)B 和和A1、A2、 中有一個或兩個為中有一個或兩個為高電平，輸入端有一個或兩個下高電平，輸入端有一個或兩個下降沿時電路被觸發(fā)降沿時電路被觸發(fā)BAA)(21觸發(fā)條件 (a) 74121 的引腳排列圖 14 13 12 11 10 9 8 74121 1 2 3 4 5 6 7 Rext/Cext VCC NC NC Cext Rin NC Q NC A1 A2 B Q GND 輸出脈沖寬度：輸出脈沖寬度： tw0.7RC 2?？芍貜陀|發(fā)集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器?？芍貜陀|發(fā)集成單

9、穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 MC145288.1.3 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應用單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應用1。定時。定時該電路可用于頻率計該電路可用于頻率計 uo & ui uA uo (a) 電路示意圖 (b) 波形圖 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 uo uo ui uA Tw 輸出脈沖寬度：輸出脈沖寬度： tw0.7(Rw+R2 )C 2。整形。整形 ui uo Tw A1 Rext/ Cext VCC Cext A2 B Cext Rext/ Cext A1 A2 B Q Q VCC VCC vI vO R1 C1 R2 C2 74121 （1） 74121 （2） vO1 vI t t1 0 t tw1 tw1 vO1 0

10、t tw2 tw2 vO 0 3. 延時延時 tw10.7R1C1 ， tw20.7R2C24. 噪聲消除電路噪聲消除電路 單穩(wěn)觸發(fā)器的輸出脈寬應大于噪聲寬度而小于信號脈寬，單穩(wěn)觸發(fā)器的輸出脈寬應大于噪聲寬度而小于信號脈寬，才可消除噪聲。才可消除噪聲。 如用如用 I作為下降沿觸發(fā)的計數(shù)器觸發(fā)脈沖作為下降沿觸發(fā)的計數(shù)器觸發(fā)脈沖,干擾加入干擾加入,就會造成就會造成計數(shù)錯誤計數(shù)錯誤. vI Q vO 噪聲噪聲 C R VCC Cext Rext/Cext 7412A1 A2 B vI Q 1D C1 R Q vO QAQCQBQDCPCLRRS0S1QAQCQBQDCPCLRRS0S1ABCDEFG

11、H7 4 L S 1 9 4 ( 1 )7 4 L S 1 9 4 ( 2 )R2C2AQ2R1C1AQ1B+ 5V移位輸入移位輸入DW1DW2時鐘時鐘7 4 L S 1 9 4-四位雙向移位寄存器四位雙向移位寄存器-彩燈循環(huán)彩燈循環(huán)8.2施密特觸發(fā)器施密特觸發(fā)器Schimitte Trigger施密特觸發(fā)器的工作特點：施密特觸發(fā)器的工作特點： 施密特觸發(fā)器屬于電壓觸發(fā)器件，適用于緩慢變化的信號施密特觸發(fā)器屬于電壓觸發(fā)器件，適用于緩慢變化的信號 電路有兩個閾值電壓。電路有兩個閾值電壓。 輸入信號增大和減小時，電路的閾值電輸入信號增大和減小時，電路的閾值電壓不同，電路具有如下圖所示的傳輸特性壓不

12、同，電路具有如下圖所示的傳輸特性 o vI vO VOH VOL (a) VT+VT_ o vI vO1 VOH VOL (b) VT+VT_ 1 vovI 1 vovI回差電壓回差電壓TTVVV-8.2.1 門電路組成的施密特觸發(fā)器門電路組成的施密特觸發(fā)器 1 1 G1 G2 vI vO R2 R1 vO1 v I1 1 vovIR1 R2 I為三角波為三角波 假定：假定： 2/DDthVV 001011018.2.1 門電路組成的施密特觸發(fā)器門電路組成的施密特觸發(fā)器vI VT+VT_vO00tt0vIvOVT+VT_VDD(a) 工作波形工作波形(b) 傳輸特性曲線傳輸特性曲線 1 1 G

13、1 G2 vI vO R2 R1 vO1 vI1O211I2121I RRRRRRthVVT+0VVT-VthVDD1T +th2(1)RVVRO211I2121I RRRRRRVT-VthVDDthTVRRV)1(21-1T +th2(1)RVVRvIVT+VT_0t DDthVRRVRRV2121TT2VV-V為什么要取為什么要取R1R2? thTVRRV)1(21-O211I2121I RRRRRRthVVT+0V1T +th2(1)RVVR8.2.2 集成施密特觸發(fā)器集成施密特觸發(fā)器-CC40106 vov vDDvITP1TN4TP2TP3TP7TP11TN5TN6TN8TN10TP

14、9TN12vO施密特觸發(fā)器施密特觸發(fā)器 整形級整形級 輸出緩沖級輸出緩沖級 o vI vO1 VOH VOL (b) VT+VT_ 1 vovI6反相器反相器(帶施密特觸發(fā)器）帶施密特觸發(fā)器）替代產(chǎn)品：，替代產(chǎn)品：， 2. TTL集成施密特觸發(fā)器集成施密特觸發(fā)器74LS14 12345678910111213141A1Y2A2Y3A3Y4A4Y5A5Y6A6YVVD DSSCC401061. CMOS集成施密特觸發(fā)器集成施密特觸發(fā)器CC4010612345671A1Y2A2Y3A3YG N D8910111213144A4Y5A5Y6A6YVCC74LS14 整形電路的輸入、輸出波形 輸入 輸

15、出 UT+ UT 8.2.3 施密特觸發(fā)器的應用施密特觸發(fā)器的應用 vI VT+ VT 0 t vO vI 1 1. 波形變換波形變換 2. 波形的整形與抗干擾波形的整形與抗干擾 IvOvOvtttv vT1v vT2要去掉干擾信號要去掉干擾信號回差電壓應如何選擇？回差電壓應如何選擇？ vO VOH VOL 0 t tpo 8.2.3 施密特觸發(fā)器的應用施密特觸發(fā)器的應用3. 幅度鑒別幅度鑒別 vovI00ttVth(VT+) 輸入 輸出 UT+ UT 幅度鑒別的輸入、輸出波形 8.2.3 施密特觸發(fā)器的應用施密特觸發(fā)器的應用4. 多諧振蕩器多諧振蕩器 CvovIR112DDTT+DDTTDD

16、TT+DDTT-lnln()lnTTTVVVRCRCRVVVVVCVVVV-vovIVT+VT_VOLVOHT1T20t0t 多諧振蕩器是一種自激振蕩器，電路在接通電源后無需外接多諧振蕩器是一種自激振蕩器，電路在接通電源后無需外接觸發(fā)信號就能產(chǎn)生一定頻率和幅值的矩形波脈沖波或方波。觸發(fā)信號就能產(chǎn)生一定頻率和幅值的矩形波脈沖波或方波。 多諧振蕩器多諧振蕩器 VCC8.3 多諧振蕩器多諧振蕩器多諧振蕩器電路應由哪幾部分組成？多諧振蕩器電路應由哪幾部分組成？ 開開關關電電路路 反饋反饋延時環(huán)節(jié)延時環(huán)節(jié)開關電路：開關電路：產(chǎn)生高、低電平；產(chǎn)生高、低電平； 反饋延遲環(huán)節(jié)：反饋延遲環(huán)節(jié)：利用利用RC電路的

17、充放電路的充放電特性實現(xiàn)延時，將輸出電壓恰當電特性實現(xiàn)延時，將輸出電壓恰當?shù)胤答伣o開關器件使之改變輸出狀地反饋給開關器件使之改變輸出狀態(tài)，以獲得所需要的振蕩頻率。態(tài)，以獲得所需要的振蕩頻率。 1. 電路組成電路組成 1 1 vI vO1 vO C R G1 G2 開關器件：開關器件：反饋延遲環(huán)節(jié)：反饋延遲環(huán)節(jié)：由由CMOS門組成的多諧振蕩器門組成的多諧振蕩器邏輯門電路邏輯門電路R、C 電路電路 vID1 D2 TP TN vO1 R C D4 D3 TP TN vOG1 G2 +VDD VC 2. 工作原理工作原理假定假定vO1 = 1，vO2 = 0 Vth=VON=VOFF=VDD/2 v

18、I D1 D2 TP TN vO1 R C D4 D3 TP TN vO2 G1 G2 +VDD VC t t1 t2 t t vO1VDD0vIVDDVth0vO2VDD0(1) 第一暫穩(wěn)態(tài)及電路自第一暫穩(wěn)態(tài)及電路自動翻轉過程動翻轉過程 （充電）（充電）(2) 第二暫穩(wěn)態(tài)及電路自第二暫穩(wěn)態(tài)及電路自動翻轉過程（放電）動翻轉過程（放電） 變化至變化至? 3. 振蕩周期振蕩周期T的計算的計算 t t1 t2 t t vO1VDD0vIVDDVth0vO2VDD0T1T2thDDDD1lnVVVRCT- - thDD2lnVVRCT - - ththDD221)(lnVVVVRCTTTDDTRC1n

19、41.4RC T = T1(充充) + T2(放放)( )( )(0 )( )ettvvvv- -(0 )( )ln( )( )vvtv tv- 由門電路組成的多諧振蕩器，周期由門電路組成的多諧振蕩器，周期 T 取決于取決于R C 和和 Vth，頻率穩(wěn)定性較差。頻率穩(wěn)定性較差。 X 0 fs fp 電感性 電容性 f 電路符號電路符號 阻抗頻率特性阻抗頻率特性 1 1 G1 G2 C1 R R C2 R：使反相器工作在線性放大區(qū)：使反相器工作在線性放大區(qū) C1：兩個反相器間的耦合：兩個反相器間的耦合 C2：抑制高次諧波，以保證穩(wěn)定的頻率輸出。：抑制高次諧波，以保證穩(wěn)定的頻率輸出。 石英晶體振蕩

20、器石英晶體振蕩器優(yōu)點：振蕩頻率穩(wěn)定性高，常用作基準信號源優(yōu)點：振蕩頻率穩(wěn)定性高，常用作基準信號源1、石英晶體振蕩器電路、石英晶體振蕩器電路有兩個諧振頻率。當有兩個諧振頻率。當f=fs時，為串聯(lián)諧振，石英晶體的電抗時，為串聯(lián)諧振，石英晶體的電抗X=0； 當當f=fp時，為并聯(lián)諧振，石英晶體的電抗無窮大。時，為并聯(lián)諧振，石英晶體的電抗無窮大。 由晶體本身的特性決定：由晶體本身的特性決定： fs fp f0（晶體的標稱頻率）（晶體的標稱頻率） 石英晶體的選頻特性極好，石英晶體的選頻特性極好，f0十分穩(wěn)定，其穩(wěn)定度可達十分穩(wěn)定，其穩(wěn)定度可達10-1010-11。1.石英晶體的選頻特性石英晶體的選頻特性

21、uu石英晶體fX感性感性0fsfp容性容性 由門電路組成的多諧振蕩器，周期由門電路組成的多諧振蕩器，周期 T 取決于取決于R C 和和 Vth，頻率穩(wěn)定性較差。頻率穩(wěn)定性較差。2. 石英晶體多諧振蕩器石英晶體多諧振蕩器（1）串聯(lián)式振蕩器）串聯(lián)式振蕩器 R1、R2：使兩個反相器都工作在轉折區(qū)，成為具有高放大倍數(shù)的放大器。：使兩個反相器都工作在轉折區(qū)，成為具有高放大倍數(shù)的放大器。 對于對于TTL門，常取門，常取R1=R2= 0.72k，對于，對于CMOS門，常取門，常取R1=R2=10100M；C1=C2是耦合電容。是耦合電容。 石英晶體工作在串聯(lián)諧振頻率石英晶體工作在串聯(lián)諧振頻率f0下，只有頻率

22、為下，只有頻率為f0的信號才能通過，滿的信號才能通過，滿足振蕩條件。因此，電路的振蕩頻率足振蕩條件。因此，電路的振蕩頻率= f0，與外接元件，與外接元件R、C無關，所以這無關，所以這種電路振蕩頻率的穩(wěn)定度很高。種電路振蕩頻率的穩(wěn)定度很高。111RG1R12G1C2Cov（2）并聯(lián)式振蕩器）并聯(lián)式振蕩器 RF是偏置電阻，是偏置電阻，保證在靜態(tài)時使保證在靜態(tài)時使G1工作轉折區(qū)，構成一個反相放大器。工作轉折區(qū)，構成一個反相放大器。 晶體工作在略大于晶體工作在略大于fS與與 fP之間，等效一電感，與之間，等效一電感，與C1、C2共同構成電容三點式振共同構成電容三點式振蕩電路。蕩電路。電路的振蕩頻率電路

23、的振蕩頻率= f0。 反相器反相器G2起整形緩沖作用，同時起整形緩沖作用，同時G2還可以隔離負載對振蕩電路工作的影響。還可以隔離負載對振蕩電路工作的影響。CR1C112G21GF10M20pF5 50pFov3、石英晶體振蕩器應用、石英晶體振蕩器應用 1 2 1 & 石 英 晶 體 振 蕩 器 1J 1K VCC CP vO Q Q & C1 CPQ12秒脈沖發(fā)生器秒脈沖發(fā)生器 CMOS石英晶體多諧振蕩器產(chǎn)生石英晶體多諧振蕩器產(chǎn)生f=32768Hz的基準信號，的基準信號，經(jīng)經(jīng)T/觸發(fā)器構成的觸發(fā)器構成的15級異步計數(shù)器分頻后，便可得到穩(wěn)定級異步計數(shù)器分頻后，便可得到穩(wěn)定度極高的

24、秒信號。度極高的秒信號。 這種秒脈沖發(fā)生器可做為各種計時系統(tǒng)這種秒脈沖發(fā)生器可做為各種計時系統(tǒng)的基準信號源。的基準信號源。11CQCQCQCQ112214141515FFFFFFFF121415RCC12fffff1214032768Hz16384Hz8192Hz2Hz1Hz秒脈沖T 觸發(fā)器& R1 C2 R2C1& f0 f1 f2 f14 f32768Hz 16384Hz 8192Hz 2Hz 1HzC1C1C1C1 FF1 FF2 FF14 FF15 Q1 Q2 Q14 Q15多諧振蕩器多諧振蕩器分頻電路分頻電路 石英晶體振蕩器常用石英晶體振蕩器常用 作數(shù)字系統(tǒng)的基準信號

25、作數(shù)字系統(tǒng)的基準信號.電阻分壓器電阻分壓器電壓比較器電壓比較器基本基本SR鎖存器鎖存器復位輸入復位輸入(0有效有效)輸出緩沖反相器輸出緩沖反相器集電極開路輸出三極管集電極開路輸出三極管8.4.1 555 Timer 電路組成及工作原理電路組成及工作原理 TvovICvI1vI2voC1C2+-+(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)RS&5 k 5 k 5 k &1RDVCC(8)G8.4 555定時器定時器(555 Timer)及其應用及其應用電源電源地地直接復位端直接復位端輸出端輸出端控制電壓控制電壓閾值輸入閾值輸入觸發(fā)輸入觸發(fā)輸入放電端放電端 TvovICvI1vI2

26、voC1C2+-+(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)RS&5 k 5 k 5 k &1RDVCC(8)G0 01 10 0 CC32VCC31V如果懸空如果懸空1 1工作原理工作原理R、S低電平有效低電平有效ov比與CC32V0 0比與CC31V0 0CC32V TvovICvI1vI2voC1C2+-+(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)RS&5 k 5 k 5 k &1RDVCC(8)G CC31VCC32V CC31V 0 01 10 01 10 0CC32V CC31V 1 10 01 11 10 01 1CC32V CC31V 1 11

27、1保持保持保持保持1 1 TvovICvI1vI2voC1C2+-+(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)RS&5 k 5 k 5 k &1RDVCC(8)G如果如果加入加入控制控制電壓電壓ICv21 555定時器功能表定時器功能表不變不變不變不變1導通導通01截止截止11導通導通00放電管放電管T輸出輸出(VO)復位復位(RD)觸發(fā)輸入觸發(fā)輸入(VI2)閾值輸入閾值輸入(VI1)輸輸 出出輸輸 入入CC31V CC31V CC31V CC32V CC32V CC32V 同低出高同低出高同高出低同高出低不同保持不同保持復位復位8.4.2 用用555定時器組成的定時器組成的施

28、密特觸發(fā)器施密特觸發(fā)器不變不變不變不變導通導通0截止截止1導通導通0 T VOVI2VI1輸輸 出出輸輸 入入CC31V CC31V CC31V CC32V CC32V CC32V VCC VCC1 8 4 555 6 2 vI R vO2 vO1 VIC 0.01F 7 3 5 1 t vO 1 VO H 0 t 1 3 VCC 2 3 VCC vI 0 013VCC23VCCvIvOVOH施密特觸發(fā)器（溫度控制電路）施密特觸發(fā)器（溫度控制電路）同高出低同高出低同低出高同低出高不同保持不同保持回差電壓：回差電壓： VT = VT+ - VT- =ccccccVRRRVRRRVRRR21121

29、121122-回差電壓回差電壓?8.4.3 用用555定時器組成定時器組成多諧振蕩器多諧振蕩器 VCC vC vO 0.01 F C 8 4 555 7 6 2 3 5 1 R1R2v 2 3 VCC 1 3 VCC vC 0 t1 t2 tPLtPHtPL=R2C1n20.7R2C tpH = (R1+R2)C1n20.7(R1+R2)C PLPH1211.43(2)fttRRC 不變不變不變不變導通導通0截止截止1導通導通0 T VOVI2VI1輸輸 出出輸輸 入入CC31V CC31V CC31V CC32V CC32V CC32V 截止截止導通導通充電充電放電放電占空比可調的占空比可調

30、的多諧振蕩器多諧振蕩器 VCC R1 vO 0.01F C RB 8 4 555 7 6 2 3 5 1 R2 RA RB R3 D2 + vC D1 tPL=RBC1n20.7RBC tpH = RAC1n20.7RAC PLPH11.43()ABfttRR CAAB(%)100%RQRR多諧振蕩器應用實例多諧振蕩器應用實例1. 簡易溫控報警器簡易溫控報警器26VCCRD5553vI2I1v847RRVCC12C150.01C110/10VC220k100k0.013R2k（ +6V）T3AX31 2. 雙音門鈴雙音門鈴。1vI1812R5550.0115CRRD427VI26vCC3k3k

31、0.1R44.7k3C47CDD122CP3R3.9kCCV（ +6V）C24738PAN48162357R1C555uoVCCR21R28S8S1簡易電子琴電路圖簡易電子琴電路圖簡易電子琴就是通過改變簡易電子琴就是通過改變R2 的阻值來改變輸出的阻值來改變輸出方波的周期方波的周期 , 使外接的喇叭發(fā)出不同的音調使外接的喇叭發(fā)出不同的音調 。簡易電子琴電路：簡易電子琴電路：8.4.4 用用555定時器組成定時器組成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 VCC vI R vO 0.01 F C vC 8 4 555 7 6 2 3 5 1 一、不可重復觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器一、不可重復觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器不變不變不變

32、不變導通導通0截止截止1導通導通0 T VOVI2VI1輸輸 出出輸輸 入入CC31V CC31V CC31V CC32V CC32V CC32V vO vI ov o C tt2 t1 接通電源電路進入穩(wěn)態(tài)接通電源電路進入穩(wěn)態(tài) O =0tt 2 3 VCC o Vc=0 23 VCC 13 VCCa、工作原理、工作原理充電充電放電放電 t vO VOH o vI o t vC o 1 3 VCC 2 3 VCC t t2 t1 0 VCC vI R vO 0.01 F C vC 8 4 555 7 6 2 3 5 1 不變不變不變不變導通導通0截止截止1導通導通0 T VOVI2VI1輸輸

33、出出輸輸 入入CC31V CC31V CC31V CC32V CC32V CC32V 當輸入信號下降沿到達時當輸入信號下降沿到達時, 電路進入暫穩(wěn)態(tài)電路進入暫穩(wěn)態(tài) tWtw=RC1n31.1RC 電容放電電容放電, 電路自動返回到穩(wěn)態(tài)電路自動返回到穩(wěn)態(tài) 充電充電放電放電二、二、用用555定時器組成定時器組成可重復觸發(fā)單穩(wěn)可重復觸發(fā)單穩(wěn) 55576218435RR1CT+-vovIVCC0.01 FvI=0V時時, T導通導通, C的兩端相當于導通的兩端相當于導通, R=1, S=0, vo=VoH 但但C不能被充電不能被充電vI=VIH時時, T截止截止, 不影響不影響C的工作的工作觸摸定時控

34、制開關觸摸定時控制開關 555定時器構成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。只要用手觸摸一下金屬片定時器構成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。只要用手觸摸一下金屬片P，由于人體感應電壓相當于在觸發(fā)由于人體感應電壓相當于在觸發(fā)輸入端（管腳輸入端（管腳2）加入一個負）加入一個負脈沖，脈沖，555輸出端輸出高電平，輸出端輸出高電平，燈泡（燈泡（RL）發(fā)光，當暫穩(wěn)態(tài)）發(fā)光，當暫穩(wěn)態(tài)時間（時間（tW）結束時，）結束時，555輸出輸出端恢復低電平，燈泡熄滅。端恢復低電平，燈泡熄滅。該觸摸開關可用于夜間定時該觸摸開關可用于夜間定時照明，定時時間可由照明，定時時間可由RC參數(shù)參數(shù)調節(jié)。調節(jié)。84762153555+VCCRLR100kC100C10.

35、01(+6V)P觸摸、聲控雙功能延時燈觸摸、聲控雙功能延時燈555和和T1、R3、R2、C4組成單穩(wěn)定時電路，定時（即燈亮）時間約為組成單穩(wěn)定時電路，定時（即燈亮）時間約為1分鐘。分鐘。當擊掌聲傳至壓電陶瓷片時，當擊掌聲傳至壓電陶瓷片時，HTD將聲音信號轉換成電信號，經(jīng)將聲音信號轉換成電信號，經(jīng)T2、T1放大，觸發(fā)放大，觸發(fā)555，使，使555輸出高電平，觸發(fā)導通晶閘管輸出高電平，觸發(fā)導通晶閘管SCR，電燈亮；，電燈亮；同樣，若觸摸金屬片同樣，若觸摸金屬片A時，人體感應電信號經(jīng)時，人體感應電信號經(jīng)R4、R5加至加至T1基極，也能使基極，也能使T1導通，觸發(fā)導通，觸發(fā)555，達到上述效果。，達到

36、上述效果。84762153C447C0.01555N EA220VR3R1M220kSCRMCR1004.7M4.7MR4R5R6R71M10k5C0.022TT1290149013HTDC3220D1N4004C10.56/400V1R3300.01C2VD D（ +6V ）DW2CW13脈沖寬度調制器脈沖寬度調制器vIC無輸入時無輸入時, tw=RC1n31.1RC ICCCCCwvVVRCt-0lnvIC有輸入時有輸入時練習一：練習一：圖為一心律失常報警電路，圖為一心律失常報警電路，vI是經(jīng)過放大后的心電信號，其幅值是經(jīng)過放大后的心電信號，其幅值vIm=4V。（。（1）對應）對應vI分別

37、畫出圖中分別畫出圖中vo1、vo2、vo三點的電壓波形；三點的電壓波形；（2）說明電路的組成及工作原理）說明電路的組成及工作原理。126555Iv57VCC(+5V)843vO 183(+5V)4CCV7O 25551256vOv1RCTDD12vI126555Iv57VCC(+5V)843vO 183(+5V)4CCV7O 25551256vOv1RCTDD12VIT+VT-VVo1CV23CCVVo2oV練習二、練習二、555構成的施密特觸發(fā)器，當輸入信號為圖示周期性心電波構成的施密特觸發(fā)器，當輸入信號為圖示周期性心電波形時，試畫出經(jīng)施密特觸發(fā)器整形后的輸出電壓波形。形時，試畫出經(jīng)施密特觸

38、發(fā)器整形后的輸出電壓波形。v12555I6574(+5V)CCV83vOIvvO練習三、一過壓監(jiān)視電路如圖所示，試說明當監(jiān)視電壓練習三、一過壓監(jiān)視電路如圖所示，試說明當監(jiān)視電壓vx超過一定值超過一定值時，發(fā)光二極管時，發(fā)光二極管D將發(fā)出閃爍的信號。將發(fā)出閃爍的信號。提示：當晶體管提示：當晶體管T飽和時，飽和時，555的管腳的管腳1端可認為處于地電位。端可認為處于地電位。43D82VR6COCC17CCvWRVI2vRCI1555vvF0.0115Dvx100DZ10kT20F51010k100k練習四：間歇振蕩器練習四：間歇振蕩器F5 55 55 5R5R100k15 55 55 5C10FI161150k10kF4DR10k10.01100VCCC2(+12V)5710kI2RR13CCv232FvVI1CCO84v28vI2V7vv6CCv0.01R34DR( (A A) )( (B B) )練習五：報警器練習五：報警器C7RD5V1CC60.012v4C5 55 55 5v8I13vI2C7CCRRD45V1CC6Rv25v4C5 55 55 5Ov8I13VvI2100FF(+12V)1210k100kF0.0110FR2R1150k10k310kR( (A A) )( (B B) )本章小結：本章小結：施密特觸發(fā)器施