第7章用555定時器組成的脈沖電路課件

1、第7章 脈沖波形的產生與變換 7.1 矩形脈沖 7.2 555定時器 7.3 多諧振蕩器 7.4 施密特觸發(fā)器 7.5 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 策芥合祁顫隙菠拜陳喬埃嬌黨鵲寵崩賈奸峙佩骯環(huán)型堵匈屑啼激肌遷永圖第7章用555定時器組成的脈沖電路第7章用555定時器組成的脈沖電路第7章 脈沖波形的產生與變換 7.1 矩形脈沖 7.2 7.1 矩形脈沖 時序電路中的時鐘信號即為矩形脈沖波。時鐘脈沖的特性直接關系著系統能否正常工作。 實際的矩形脈沖波形如圖9.1.1所示，其特性可用以下指標來描述：脈沖周期T周期性重復的脈沖序列中， 兩個相鄰脈沖間的時間間隔。脈沖頻率f=1/T, 表示單位時間內脈沖重復的次數。

2、脈沖幅度Um脈沖電壓的最大變化幅度。 脈沖寬度TW從脈沖前沿上升到0.5Um開始，到脈沖后沿下降到0.5Um為止的一段時間。 帳韻投抒旭挎瞳倪憊勞真榮汗蔓咸燕琵宦妻茸宅埋街淮螟臂展境呀雇香月第7章用555定時器組成的脈沖電路第7章用555定時器組成的脈沖電路7.1 矩形脈沖 時序電路中的時鐘信號即為矩形脈沖波。時上升時間tr脈沖前沿從0.1Um上升到0.9Um所需要的時間。 下降時間tf脈沖后沿從0.9Um下降到0.1Um所需要的時間。 頒歌邪襯深彭鴻衡指民戀凸嫂藕蠟隙脯億接烤艷轉淘乍庇撓甫躁助典深治第7章用555定時器組成的脈沖電路第7章用555定時器組成的脈沖電路上升時間tr脈沖前沿從0.

3、1Um上升到0.9Um所需要的圖7.1.1 實際的矩形脈沖波形 笨券贊繳冶遍管譬鍛貴曬隘閥善肋刷誦撐貞賭法衰悲評昆漂遷諺繼誅苞背第7章用555定時器組成的脈沖電路第7章用555定時器組成的脈沖電路圖7.1.1 實際的矩形脈沖波形 笨券贊繳冶遍管譬鍛貴曬隘閥7.2 555 定 時 器 555定時器是目前在工業(yè)自動控制、仿聲、電子樂器、防盜報警等方面獲得了廣泛應用的一種時基電路，用它可以構成多諧振蕩器、施密特觸發(fā)器和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器等脈沖產生和波形變換電路。目前的集成定時器產品中，CMOS型的有 CC7555、 CC7556等，器件的電源電壓為 4.518 V，能提供與TTL、 CMOS電路相兼容的邏

4、輯電平;雙極型的有 5G555（NE555）。下面以CC7555為例， 介紹555定時器的功能。 CC7555為雙列直插式封裝，共有8個引腳。 圖9.2.1（a）為CC7555的電路結構圖， 圖9.2. 1（b）是它的外引腳排列圖。 芒充暖杜簡酥軀觸慕琢匆鱗士懲芽痙餐啤愁戲穎毅炕仿僅箋謅鋤撬捕翅訖第7章用555定時器組成的脈沖電路第7章用555定時器組成的脈沖電路7.2 555 定 時 器 555定時器是目前在圖7.2.1 集成定時器CC7555（a） 電路結構; （b） 外引腳排列 氖墨揩軸溺饅隋古靛釣稗慌口鱗沃洞潤根圍侄折反釩獲高陳戚逐冬完肆贈第7章用555定時器組成的脈沖電路第7章用55

5、5定時器組成的脈沖電路圖7.2.1 集成定時器CC7555氖墨揩軸溺饅隋古靛釣稗1 CC7555的組成（1） 分壓器：由3個5k的電阻R構成電阻分壓器（故得名555定時器），它向比較器A和B提供參考電壓：。電壓控制端CO也可外加控制電壓改變參考電壓值。CO端不用時，可外接0.01F的去耦電容，以消除干擾，保證參考電壓不變。 （2）比較器：集成運算放大器A、B組成兩個電壓比較器， 每個比較器的兩個輸入端標有+號和-號。當U+U-時，比較器輸出高電平; 當U+3V時，哪個發(fā)光二極管亮？（2）當ui小于多少伏時，該邏輯電平儀表示低電平輸入？ 這時哪一個發(fā)光二極管亮？ 忌翼聳疊嚇佑找凳包露訟選去嘛關砷

6、控針巖硬讕隴口勉屋妓與漓邱篙紙緯第7章用555定時器組成的脈沖電路第7章用555定時器組成的脈沖電路3. 555定時器應用舉例忌翼聳疊嚇佑找凳包露訟選去嘛圖7.2.2 例7.2.1電路圖 同盜橇認郴信表叁畦池徊淤翻庚幾斧毆緩顱辭表矩祝舞勾炒貢哉岡端帝額第7章用555定時器組成的脈沖電路第7章用555定時器組成的脈沖電路圖7.2.2 例7.2.1電路圖 同盜橇認郴信表叁畦池徊淤翻解 由圖9.2.2和表9.2.1可知， 由于電壓控制端CO外加控制電壓uA=3 V，改變了CC7555的比較器A、 B的參考電壓值， 使之分別變?yōu)? V（高觸發(fā)端TH比較電壓）和1.5 V（低觸發(fā)端TR比較電壓）。由于圖

7、9.2.2電路中的高觸發(fā)端TH（6腳）和低觸發(fā)端TR（2腳）接在一起, 因此： （1）當ui3 V時，輸出OUT為L，LED1亮; （2）當ui1.5 V時，輸出OUT為H，LED2亮。 層驗怕派蛇盤薪券舅瞳貳幽懼賓粥蝗稍暮貳貴瘦普傷枉鍘翅咬搔刑離價蔓第7章用555定時器組成的脈沖電路第7章用555定時器組成的脈沖電路解 由圖9.2.2和表9.2.1可知， 由于電壓控制端C7.3 多 諧 振 蕩 器 多諧振蕩器是產生矩形脈沖波的自激振蕩器，由于矩形脈沖波中除基波外，還有豐富的諧波成分，故得名多諧振蕩器。 產生矩形脈沖的電路很多，例如用TTL與非門構成的基本多諧振蕩器和RC環(huán)形振蕩器; 用CMO

8、S或非門組成的多諧振蕩器。 本節(jié)主要介紹用集成定時器構成的多諧振蕩器和頻率穩(wěn)定性高的石英晶體振蕩器。 多諧振蕩器的符號如圖9.3.1所示。 凱押狹置蛤烈輛王賺做秦拋鈾洛鞘匹焚廢忍地變謾澀刃萄脅上倦歉靠臃祥第7章用555定時器組成的脈沖電路第7章用555定時器組成的脈沖電路7.3 多 諧 振 蕩 器 多諧振蕩器是產生矩形脈沖波的圖7.3.1 多諧振蕩器符號 慌斤蹈揮酌則叢貞漾唉膳淚鼓悅躊遂浙譚塢就購犯切耍假鳴逛釣綜氰僅魯第7章用555定時器組成的脈沖電路第7章用555定時器組成的脈沖電路圖7.3.1 多諧振蕩器符號 慌斤蹈揮酌則叢貞漾唉膳淚鼓悅躊7.3.1 由555定時器構成的多諧振蕩器1 工作

9、原理圖7.3.2（a）所示為由CC7555構成的多諧振蕩器電路，R1、 R2和C是外接定時元件。 電路的工作波形如圖7.3.2（b）所示。 雙漲雁挨怯衙赴村挑餐艱拼旗韓焚悼玄仆乒焚翹鋸娛添乞彩腰峪佩絢留妖第7章用555定時器組成的脈沖電路第7章用555定時器組成的脈沖電路7.3.1 由555定時器構成的多諧振蕩器雙漲雁挨怯衙赴村挑圖7.3.2 由CC7555定時器構成的多諧振蕩器（a） 電路; （b） 工作波形 墾糯溶妒頌羽荔檢乘瓶賠嗎篡診憐躲讓荒剮各粟湍長呸坤正佳菱扁除死壩第7章用555定時器組成的脈沖電路第7章用555定時器組成的脈沖電路圖7.3.2 由CC7555定時器構成的多諧振蕩器墾

10、糯溶妒電路的工作原理如下： 由圖7.2.1和表7.2.1可知，接通電源瞬間，TH和TR端的電位uC=0，基本RS觸發(fā)器的R=0，S=1，觸發(fā)器置1，輸出OUT（uo）為高電平，MOS管截止，電源經R1、R2對C充電，uC逐漸升高。 當uC時，比較器A輸出，即RS觸發(fā)器的R端跳變?yōu)楦唠娖?，比較器B輸出,即RS觸發(fā)器的S端跳變?yōu)榈碗娖?，使RS觸發(fā)器置0，輸出OUT（uo）跳變?yōu)榈碗娖?，MOS管導通，電容C通過R2及MOS管放電，uC下降。當uC時，比較器B的輸出使RS觸發(fā)器的S跳變?yōu)楦唠娖?，比較器A的輸出使RS觸發(fā)器的R跳變?yōu)榈碗娖剑敵鯫UT（uo）再次跳變到高電平，MOS管截止，C再次充電，如

11、此周而復始，輸出端就得到了矩形脈沖序列。 話工蛆琴罐滲蜘圍郴療覆咯召接藍嘎譴廚邢懲鋁襪友旺柵尤咱極襲待釬發(fā)第7章用555定時器組成的脈沖電路第7章用555定時器組成的脈沖電路電路的工作原理如下： 話工蛆琴罐滲蜘圍郴療覆咯召接藍嘎多諧振蕩器有兩個暫穩(wěn)態(tài)，電路的特性參數計算如下： 梁芥邦嘿跟陣齡蓋遺敲誡曼獄顛咯儀靛觀貳宅霞跟聳失這蕩罵受新窯素釜第7章用555定時器組成的脈沖電路第7章用555定時器組成的脈沖電路多諧振蕩器有兩個暫穩(wěn)態(tài)，電路的特性參數計算如下： 梁芥邦嘿跟振蕩周期 振蕩頻率 脈沖寬度與周期之比稱為占空比q，q的計算如下： 騁蹄倫桂綠釬竅皇花襪謅摯操蓄餓簾搏爺帖鍬錄犧觀部睬唾以等破黍锨

12、嗽第7章用555定時器組成的脈沖電路第7章用555定時器組成的脈沖電路振蕩周期 振蕩頻率 脈沖寬度與周期之比稱為占空比q，q的計算 實際中有時需要矩形波的脈沖寬度可變，圖9.3.3就是一個占空比可調的多諧振蕩器電路。圖中，二極管V1和V2使電容C的充電和放電路徑不同，當V管截止時，電源VDD經過R1、V1對電容C充電; V管導通時，電容C通過V2、R2和V管放電，充、 放電時間常數可通過調節(jié)電位器RW來改變。因此有 占空比為 因此，調節(jié)電位器RW，即改變R1和R2，就可以調節(jié)脈沖波形的占空比。 扒咨僧炭媚膏喳成磐午娥佳質強煎匹譴諸少瑣飼聰教內嫉冀聲坎賜貌破拌第7章用555定時器組成的脈沖電路第

13、7章用555定時器組成的脈沖電路 實際中有時需要矩形波的脈沖寬度可變，圖9.3.3就是一圖7.3.3 占空比可調的多諧振蕩器邪熾贅囂像茬晚沸整藹攔擂噓癱蔥凈柯睡快去聊碾榆祿積嘿虧居穩(wěn)喲袍鴉第7章用555定時器組成的脈沖電路第7章用555定時器組成的脈沖電路圖7.3.3 占空比可調的多諧振蕩器邪熾贅囂像茬晚沸整藹攔擂2 應用舉例1） 間歇音響電路如圖7.3.4（a）所示用兩個555多諧振蕩器可以構成間歇音響電路，設計RA1、RB1、C1和RA2、RB2、C2的值使振蕩器的頻率為1 Hz，振蕩器的頻率為 1 kHz。由于振蕩器的輸出接到振蕩器的復位端R（4腳），因此在uo1輸出高電平時，振蕩器才能

14、振蕩，uo1為低電平時，被復位， 振蕩停止。這樣， 揚聲器便發(fā)出間歇(頻率為1 Hz)的1 kHz音響， 其工作波形如圖7.3.4（b）所示。 年灸矗船鈞剩唾喜絞迎圭游樁奎云攆哦華花陡耶股估習赦營外辯域奎僧氟第7章用555定時器組成的脈沖電路第7章用555定時器組成的脈沖電路2 應用舉例年灸矗船鈞剩唾喜絞迎圭游樁奎云攆哦華花陡圖7.3.4 間歇音響電路（a ）電路; （b） 工作波形硫醚堅愿惠邯奶罐徑降那仇吩溉瞬蠕占茁一飲憲穴六谷懾熱懸隸憲艱攣屁第7章用555定時器組成的脈沖電路第7章用555定時器組成的脈沖電路圖7.3.4 間歇音響電路硫醚堅愿惠邯奶罐徑降那仇吩溉瞬蠕占2） 壓控振蕩器在圖7

15、.3.2（a）所示的電路中，若控制端CO不接電容C1， 而是加一個可調電壓um，該多諧振蕩器就可以構成一個壓控振蕩器。此時，A的參考電壓為um，B的參考電壓為um/2。而um的大小會改變電容C的充、放電時間，也就改變了輸出脈沖的周期。um越大，輸出脈沖周期越長，輸出頻率越低; 反之， um越小，輸出頻率越高。 閉洞埋惜久荔渠欄繭宵瞥欲淫嵌知鎂蟲斌希珠趙筆圃螞輔拎俗釀食揭褐春第7章用555定時器組成的脈沖電路第7章用555定時器組成的脈沖電路2） 壓控振蕩器閉洞埋惜久荔渠欄繭宵瞥欲淫嵌知鎂蟲斌希珠7.3.2 石英晶體振蕩器 石英晶體振蕩器的符號和等效阻抗頻率特性如圖9.3.5（a）所示。由圖可知

16、，石英晶體的選頻特性很好，只有頻率為f0的信號才能通過晶體，其他頻率信號都會被晶體衰減。 所以， 為了得到穩(wěn)定度很高的脈沖信號， 目前普遍采用石英晶體多諧振蕩器電路， 圖 7.3.5（b）所示為一種典型的石英晶體多諧振蕩器電路。 熒巷趙祿眩保鄧攬秒綁薯刃勾缸巳寐陵剖誣疫勸燕盼舜希參貧圈眉孺緊熱第7章用555定時器組成的脈沖電路第7章用555定時器組成的脈沖電路7.3.2 石英晶體振蕩器熒巷趙祿眩保鄧攬秒綁薯刃勾缸巳寐圖7.3.5 石英晶體多諧振蕩器(a)石英晶體的符號和阻抗頻率特性; （b）石英晶體多諧振蕩器電路培敲欲起章合柞晝摹限勁寫緞痔鮑藉迫雕永堿麓懦脂秤撿箍鋤慚遺紡矮蓄第7章用555定時

17、器組成的脈沖電路第7章用555定時器組成的脈沖電路圖7.3.5 石英晶體多諧振蕩器培敲欲起章合柞晝摹限勁寫緞圖中，門G1、G2及R1、R2、C1、C2構成基本多諧振蕩器，它只有兩個暫穩(wěn)態(tài)：一個非門導通，另一個非門截止。假設G1導通，G2截止，則C1充電，C2放電。當C1充電到使G2輸入端電平達到閾值電壓UT時，G2轉到導通，同時C2的放電也使G1轉為截止， 電路進入另一暫穩(wěn)態(tài)：G1截止，G2導通，C1放電，C2充電。當C2充電到使G1輸入端電平達到閾值電壓UT時，G1又轉為導通，同時C1放電使G2又轉為截止 如此周而復始，輸出uo即為連續(xù)的矩形波。 壩罩蝎野他釩綸攻廊當英少拒孜爹辛夸度費痛拽森

18、昔憊彈腫州閘岳副戳辯第7章用555定時器組成的脈沖電路第7章用555定時器組成的脈沖電路圖中，門G1、G2及R1、R2、C1、C2構成基本多諧振由于電路中接入了石英晶體，這個振蕩器只能諧振在頻率f0上。對于TTL門，R1、R2通常取0.72k，而對于CMOS門取10100M。電容C1、C2作為非門間的耦合，其容抗對石英晶體的諧振頻率f0應可忽略不計。 在振蕩器輸出端再加一級反相器， 可以提高帶負載能力， 改善輸出波形。 圖7.3.6（a）是在輸出端加一級分頻后再輸出的可以產生兩相時鐘信號的電路，圖7.3.6（b）是其工作波形。 叼鄉(xiāng)令姻鎖縫啃淹清君錐挎?zhèn)メ勄v齒瀕昨醇薪互嬰廬汕面橋抓熙隴趾饑錢第

19、7章用555定時器組成的脈沖電路第7章用555定時器組成的脈沖電路由于電路中接入了石英晶體，這個振蕩器只能諧振在頻率f0上圖7.3.6 兩相時鐘多諧振蕩器（a） 電路; （b） 工作波形 延蝸鎳炯鴛鎖玖很弄階肘漱穿璃加墜駱輻經又拷閩撅奴瘟偷省樊誼殼沒置第7章用555定時器組成的脈沖電路第7章用555定時器組成的脈沖電路圖7.3.6 兩相時鐘多諧振蕩器延蝸鎳炯鴛鎖玖很弄階肘漱穿7.4 施密特觸發(fā)器 7.4.1 施密特觸發(fā)器的功能與特性施密特觸發(fā)器是一種應用很廣的電路，常用作波形的變換、 整形和鑒幅。它的電壓傳輸特性和圖形符號如圖7.4.1所示。 圖7.4.1 施密特觸發(fā)器（a） 電壓傳輸特性;

20、（b） 圖形符號 橙綸道號戈篙歌苫爬箭祥人紐藏撾唱將樣絕稚陳棒性元氮爺坐平孝博亨射第7章用555定時器組成的脈沖電路第7章用555定時器組成的脈沖電路7.4 施密特觸發(fā)器 7.4.1 施密特觸發(fā)器的功能與特性圖 由圖7.4.1（a）可知，施密特觸發(fā)器有兩個穩(wěn)定的工作狀態(tài)，對于正向和負向增長的輸入信號，電路有不同的閾值電平UT+和UT-。要使施密特觸發(fā)器的輸出狀態(tài)發(fā)生轉換，輸入電壓ui必須大于UT+或小于UT-。當輸入信號ui由低向高變化并大于正向閾值電壓UT+時，電路翻轉到一個穩(wěn)態(tài)，輸出uo為低電平; 當輸入信號由高向低變化并小于負向閾值電壓UT-時，電路翻轉到另一個穩(wěn)態(tài)，uo為高電平。這種滯

21、后的電壓傳輸特性，又叫回差特性。UT+與UT-之差值，稱為回差電壓U，即 回差電壓U越大，電路的抗干擾能力就越強，但“鑒幅”和“觸發(fā)靈敏度”會變差。此外，施密特觸發(fā)器靠輸入信號的電壓高低來觸發(fā)， 也靠輸入信號的幅值來維持翻轉后的狀態(tài)。 酞極這咱倔運毋繩迭吝薩綽乓德殷鍍袒楓鬼端犯溪超弄晶旨裹撮柞喬圃撾第7章用555定時器組成的脈沖電路第7章用555定時器組成的脈沖電路 由圖7.4.1（a）可知，施密特觸發(fā)器有兩個穩(wěn)定的工作7.4.2 由555定時器構成的施密特觸發(fā)器 圖9.4.2（a）所示為一個由555定時器構成的施密特觸發(fā)器電路。圖9.4.2（b）示出了觸發(fā)信號ui為正弦波時，輸出信號uo的工

22、作波形。 圖中，定時器的高觸發(fā)端TH和低觸發(fā)端TR接在一起作為信號輸入端。由定時器的功能表可知，這個觸發(fā)器的正向閾值電壓 ，負向閾值電壓 回差電壓,若在控制端CO外加電壓，可以改變UT+、UT-和U的值。 絳臀鎳慰旋履耽磺注詛澤剁啡碳圭榆媒恐喀巧價酶緬甥拾獵汽騎君猾桿腸第7章用555定時器組成的脈沖電路第7章用555定時器組成的脈沖電路7.4.2 由555定時器構成的施密特觸發(fā)器絳臀鎳慰旋履耽磺圖7.4.2 由555定時器構成的施密特觸發(fā)器（a） 電路; （b） 輸入/輸出信號波形 達羽茹鎊獵錄曠固翔騷祭慘駝蓋甕跪湃顛殃禁緞儲煤了惋妓眩烷溫處覓爾第7章用555定時器組成的脈沖電路第7章用555

23、定時器組成的脈沖電路圖7.4.2 由555定時器構成的施密特觸發(fā)器達羽茹鎊獵錄7.4.3 集成施密特觸發(fā)器及應用1 集成施密特觸發(fā)器簡介74LS132是TTL型的集成施密特觸發(fā)器產品，片內有4個2（與）輸入施密特觸發(fā)器。4000系列CMOS型的施密特觸發(fā)器產品有4093和4584等。4093片內也有4個2（與）輸入施密特觸發(fā)器; 而4584片內有6個施密特觸發(fā)器。 假吸巫叁肋皂攻碧撮鎖墮斃誓酉嘶掄疆縮耐睡箍卑殆配捷斟遠性乒寄爽輯第7章用555定時器組成的脈沖電路第7章用555定時器組成的脈沖電路7.4.3 集成施密特觸發(fā)器及應用假吸巫叁肋皂攻碧撮鎖墮斃誓2 施密特觸發(fā)器的應用1） 波形變換和整

24、形 施密特觸發(fā)器可以把緩慢變化的三角波或正弦波等信號轉變?yōu)榫匦尾ǎ鐖D7.4.3（a）、（b）所示。施密特觸發(fā)器也常用作TTL的接口電路， 如圖7.4.3（c）所示。 施密特觸發(fā)器可以使產生畸變的脈沖波形轉換為矩形脈沖， 如圖7.4.4所示。 仿漏經州慚填萬垮巡叮界色疆礁毒蘆磅卒盟境私勢琵銹抑畔旨惺土未秀描第7章用555定時器組成的脈沖電路第7章用555定時器組成的脈沖電路2 施密特觸發(fā)器的應用仿漏經州慚填萬垮巡叮界色疆礁毒蘆圖7.4.3 施密特觸發(fā)器用作波形變換和 TTL系統接口電路（a） 三角波變矩形波; （b） 正弦波變矩形波; （c） 接口電路 必敘盂號邀餞扯搶杰矩宵點秤杯水傈恤均餌懈

25、集漱珠叫穩(wěn)冶錦拽蓮土乾肅第7章用555定時器組成的脈沖電路第7章用555定時器組成的脈沖電路圖7.4.3 施密特觸發(fā)器用作波形變換和 TTL系統接口電路圖7.4.4 施密特觸發(fā)器使畸變波形整形 坡復逸睹鞋痕集慰芬竟憾慎曰氓固沙慢霖騙色盒鏡嚷渭廄錠紊覽碳蛔冬德第7章用555定時器組成的脈沖電路第7章用555定時器組成的脈沖電路圖7.4.4 施密特觸發(fā)器使畸變波形整形 坡復逸睹鞋痕集慰芬2） 鑒幅施密特觸發(fā)器可用來鑒別輸入信號的幅度是否超過規(guī)定值。 圖9.4.5是一個閾值電壓探測器輸入/輸出電壓波形，幅度超過UT+的脈沖使施密特觸發(fā)器動作，在輸出端就能得到一個矩形脈沖，這樣，就能鑒別輸入信號的幅度

26、是否超過規(guī)定值UT+。 貓犢貪惜癰伴尤恢懦隧甲粒謙腋靴脂峻馱飛遣嫂緞壘陸板闡晾蟬僧唾灰葛第7章用555定時器組成的脈沖電路第7章用555定時器組成的脈沖電路2） 鑒幅貓犢貪惜癰伴尤恢懦隧甲粒謙腋靴脂峻馱飛遣嫂緞圖7.4.5 閾值電壓探測器輸入/輸出波形圖 霍荔綏咯刃返厲腮手韓座摔震預她熒銥敢怪雀禁絕額娩澎斟邯壹該診蚜累第7章用555定時器組成的脈沖電路第7章用555定時器組成的脈沖電路圖7.4.5 閾值電壓探測器輸入/輸出波形圖 霍荔綏咯刃返厲3) 組成多諧振蕩器由施密特觸發(fā)器組成的多諧振蕩器的電路和工作波形如圖7.4.6所示。當施密特觸發(fā)器的輸入端為低電平時，輸出為高電平，電容C通過R充電，

27、C上的電壓uC隨著C的充電而上升。當uC達到正向閾值電壓UT+時，施密特觸發(fā)器翻轉輸出低電平，電容C通過R放電，uC隨著C的放電而逐漸降低。當uC下降到負向閾值電壓UT-時，施密特觸發(fā)器又翻轉輸出高電平，如此周而復始， 電路就輸出了連續(xù)的矩形波。 顴鯨臺泰幀危社熒靜敏卑諺饅津申俐棋建慮疤瘩蝦筋傷妙眠已鞘官乳惋鹵第7章用555定時器組成的脈沖電路第7章用555定時器組成的脈沖電路3) 組成多諧振蕩器顴鯨臺泰幀危社熒靜敏卑諺饅津申俐棋圖7.4.6 由施密特觸發(fā)器組成的多諧振蕩器（a） 電路; （b） 工作波形 情明離聲叮喜恐壘惑寬葷丹扼因戲毯磊蘇懼貶吩妙團策伏皿螺羽墑斡貞跌第7章用555定時器組成

28、的脈沖電路第7章用555定時器組成的脈沖電路圖7.4.6 由施密特觸發(fā)器組成的多諧振蕩器情明離聲叮喜恐4） 展寬脈沖寬度 由施密特觸發(fā)器組成的展寬脈沖寬度電路如圖7.4.7（a）所示，圖7.4.7（b）為其工作波形。 圖7.4.7 施密特觸發(fā)器組成的展寬脈沖寬度電路（a） 電路; （b） 工作波形 佳祥域徽硯社嚎昏脅隧惋需皖睜治推空畝燃尉鎖辮礙墻疊嚏晨吠耍寶漳鍬第7章用555定時器組成的脈沖電路第7章用555定時器組成的脈沖電路4） 展寬脈沖寬度圖7.4.7 施密特觸發(fā)器組成的展寬7.5 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 7.5.1 由555定時器構成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器由555定時器構成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路如圖7.5.1

29、（a）所示。 圖7.5.1（b）是它的工作波形。輸入觸發(fā)信號ui加在低觸發(fā)端TR，輸出信號為uo，R和C是外接定時元件。 輾解效兌爛淀笑拓管嘻犧姬浚拋廣拷竭虛硝貓殉戒該受禾薪溶曲棧繭拋匯第7章用555定時器組成的脈沖電路第7章用555定時器組成的脈沖電路7.5 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 7.5.1 由555定時器構成單穩(wěn)態(tài)觸圖7.5.1 由555構成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(a) 電路； (b) 工作波形 組廬裹欣多湊首堯決緘螢算豺研輕乒攢湍友拷飾爹膜宦瀾鱗合絮甸襯導翁第7章用555定時器組成的脈沖電路第7章用555定時器組成的脈沖電路圖7.5.1 由555構成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器組廬裹欣多湊首堯決電路的工作原理如下：

30、由圖7.5.1和表7.2.1可知，當通電后觸發(fā)信號沒有到來時，低觸發(fā)端TR =VDD，電源VDD對C充電。隨著電容C的充電，uC逐漸升高（TH端的電位也不斷上升）。當 時，輸出信號uo為低電平，此時放電管V導通，C放電到uC0，使TH端為低電平， 維持輸出端uo的低電平狀態(tài)， 電路處于穩(wěn)態(tài)。 凋桑鹽答摹燈真筏竅臣壺灼酗弓痢睹歪休抗鑷墳春廄制匹陷誹賦擁浮過姥第7章用555定時器組成的脈沖電路第7章用555定時器組成的脈沖電路電路的工作原理如下：凋桑鹽答摹燈真筏竅臣壺灼酗弓痢睹歪休觸發(fā)信號到來時，ui負跳變?yōu)?，輸出信號uo跳變到高電平，放電管V截止，電源VDD經R向電容C充電，電路處于暫穩(wěn)態(tài)。隨著

31、電容C的充電，uC逐漸升高（TH端的電位也不斷上升）。當時（此時ui必須已恢復到VDD），輸出信號uo又跳變?yōu)榈碗娖?，放電管V導通，電容C又放電到uC=0(TH=0），電路又回到穩(wěn)態(tài)。 諺矢哉煽裝催唁財蔭婆敢泛論偉斃舜墳臨豌壟勞盛駒景額蹬愧冀瞧轄賢晃第7章用555定時器組成的脈沖電路第7章用555定時器組成的脈沖電路觸發(fā)信號到來時，ui負跳變?yōu)椋敵鲂盘杣o跳變到高電路在暫穩(wěn)態(tài)的時間等于單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸出脈沖的寬度TW。 TW為定時電容C上的電壓uC由0上升到所需的時間。T的計算如下： 其中： 。由以上分析可知，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器由暫穩(wěn)態(tài)返回穩(wěn)態(tài)的條件是，輸入觸發(fā)脈沖的寬度t0TW。若t0TW，可在觸

32、發(fā)輸入端加RC微分電路。 憫梅惶拾吭租野憎嘿暗炯習畫襖員給繁磐箔魚爾膀敝遼抿輩摟闖純之輛勾第7章用555定時器組成的脈沖電路第7章用555定時器組成的脈沖電路電路在暫穩(wěn)態(tài)的時間等于單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸出脈沖的寬度TW。 7.5.2 由集成施密特觸發(fā)器組成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 由集成施密特觸發(fā)器組成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的電路如圖7.5.2（a）所示，圖7.5.2（b）是其工作波形。 濺賠墑椰徒財擊典特靴丹盧怖炬峰吼天琵板夕傍擄般圓阜榴魯臣巧山搏政第7章用555定時器組成的脈沖電路第7章用555定時器組成的脈沖電路7.5.2 由集成施密特觸發(fā)器組成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器濺賠墑椰徒財擊圖7.5.2 由施密特觸發(fā)器構成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器

33、（a）電路圖; （b） 工作波形 貝訟慨它詳背平綽簾砒磺懇談控次遵資錯鼻笑磐冊遏碳己陰恰謄詢維為揖第7章用555定時器組成的脈沖電路第7章用555定時器組成的脈沖電路圖7.5.2 由施密特觸發(fā)器構成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器貝訟慨它詳背觸發(fā)信號ui經RC微分電路后接到施密特觸發(fā)器的輸入端， 上升沿觸發(fā)。ui為低電平時，uR=0，輸出uo為高電平VDD，電路處于穩(wěn)態(tài)。當ui的上升沿到來時，由于電容C上的電壓不能突變， 因此uR隨ui上跳至高電平VDD（UT+），輸出uo由高電平翻轉為低電平，電路進入暫穩(wěn)態(tài)。之后，ui通過電阻R對電容C充電， uR逐漸下降，當uR下降到UT-時，電路翻轉，uo恢復到高電平VD

34、D ，電路回到穩(wěn)態(tài)。 顯然，輸出脈沖的寬度TW是uR由VDD下降到UT-的時間，計算式為 協斧芳饑疚寬踞撅弄侯權箭撾罪舍際孺櫻粟矗竹弄若畫哮寢絢雖卸結際距第7章用555定時器組成的脈沖電路第7章用555定時器組成的脈沖電路觸發(fā)信號ui經RC微分電路后接到施密特觸發(fā)器的輸入端， 7.5.3 集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及應用 集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的產品可分為兩大類：可重復觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和非重復觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，圖形符號如圖9.5.3所示?？芍貜陀|發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器在受觸發(fā)進入暫穩(wěn)態(tài)后， 若在暫穩(wěn)態(tài)結束前的某時刻有新的觸發(fā)，則觸發(fā)器可以接收該新觸發(fā)信號，重新開始暫穩(wěn)態(tài)過程，并從該時刻起重新計算暫穩(wěn)態(tài)的維持時間TW，

35、如圖9.5.4所示。由此可知，利用重復觸發(fā)脈沖，可以產生持續(xù)時間很長的輸出脈沖。此外，還可以用復位端輸入信號控制輸出脈沖寬度，使TW減小，如圖9.5.5所示。 非重復觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器經觸發(fā)進入暫穩(wěn)態(tài)期間，輸出不受觸發(fā)輸入端跳變的影響。 幅崗辛而錐詣貧掘格熾摧日北桿喝萄民臟蔬絞無守而敦彝盟具埔竭棲點手第7章用555定時器組成的脈沖電路第7章用555定時器組成的脈沖電路7.5.3 集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及應用 幅崗辛而錐詣貧掘格熾摧日圖7.5.3 集成單穩(wěn)觸發(fā)器圖形符號穆燴堅贛妮賬注揩佰頃展俄慌健粹雞磚岔賞徊胡浙態(tài)趴核刃掉篩吠勵匠另第7章用555定時器組成的脈沖電路第7章用555定時器組成的脈沖電路圖7

36、.5.3 集成單穩(wěn)觸發(fā)器圖形符號穆燴堅贛妮賬注揩佰頃展俄圖7.5.4 用重復觸發(fā)脈沖控制輸出脈沖寬度 襟賣兆掠九凝教朝選娃稠摘罵缺擦穴默筐蔬酷專舵枯真扛忱瑪脫彰垃只隆第7章用555定時器組成的脈沖電路第7章用555定時器組成的脈沖電路圖7.5.4 用重復觸發(fā)脈沖控制輸出脈沖寬度 襟賣兆掠九凝教圖7.5.5 用復位輸入控制輸出脈沖寬度 粕麓撤帽圈數食填芋徐合涉狂約購蹄券氟朵虱西唐寸溢守供眠挺襄訊醬樟第7章用555定時器組成的脈沖電路第7章用555定時器組成的脈沖電路圖7.5.5 用復位輸入控制輸出脈沖寬度 粕麓撤帽圈數食填芋1 集成非重復觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器集成非重復觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器TTL型有741

37、21，CMOS型有4528、4538、14538等3種?，F以74121為例說明其工作原理。圖9.5.6為74121的引腳圖，它有3個觸發(fā)信號控制端A1、A2和B， 兩個互補的輸出端Q、Q。定時電容C接在10、11腳之間。 定時電阻R有兩種選擇： 利用片內定時電阻（2 k），將9腳接至14腳（電源）; 利用片外定時電阻（阻值為1.440 k），將9腳懸空，定時電阻接11腳與14腳之間。 通常R的取值在230 k之間，C的取值在10 pF10 F之間，輸出脈沖寬度(TW0.7RC)可達20 ns200 ms。表9.5.1為74121的功能表。 晉拘伴時高怖隙熔鞍賒避國垃妒由顯茁帛苛汪榨翼惹恢創(chuàng)副坪

38、匯腿呆鵲渾第7章用555定時器組成的脈沖電路第7章用555定時器組成的脈沖電路1 集成非重復觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器晉拘伴時高怖隙熔鞍賒避國圖7.5.6 非重復觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74121的引腳圖 倚角短罐凌烴穩(wěn)健沿潔港揍猜聾桂轟唯摘豺枯種晚漚站唱保于歉袍屆被雷第7章用555定時器組成的脈沖電路第7章用555定時器組成的脈沖電路圖7.5.6 非重復觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74121的引腳圖 倚角表7.5.1 74121的功能表 謾灌枚拯豐謄野烽垃贏懈旬擬巧咆肉棟接不瘍鼎殉贈韭琳虧攔畏琺蛾市霖第7章用555定時器組成的脈沖電路第7章用555定時器組成的脈沖電路表7.5.1 74121的功能表 謾灌枚拯豐謄野烽垃贏

39、懈旬擬2 集成可重復觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器集成可重復觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器TTL型有74122、74123， CMOS型有MC14528等。圖9.5.7是74123的邏輯符號，表9.5.2是其功能表。芯片有兩個觸發(fā)輸入端：A為下降沿觸發(fā)輸入端，B為上升沿觸發(fā)輸入端; RD為直接復位端，Q和Q為互補輸出端， CX為外接定時電容端，RXCX為外接定時電阻、電容端。外接定時電阻RX接在電源VCC與RXCX端之間，定時電容CC接在CX端與RXCX端之間。 輸出脈沖寬度TW取決于RX和CX的值。 嘗裸演誰唬足儡拐嫉坐豐貨咯君觸忿確歹邏攆液贍唬顏屹律奶榔討艱諱胺第7章用555定時器組成的脈沖電路第7章用555定時器組

40、成的脈沖電路2 集成可重復觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器嘗裸演誰唬足儡拐嫉坐豐貨圖7.5.7 可重復觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74123的邏輯符號芽蛋睦侈灘帶賓讓紅笛情蛋雁扶捐漠浩批輿毖攆湯酵眷爭夢切搔符巾恫賤第7章用555定時器組成的脈沖電路第7章用555定時器組成的脈沖電路圖7.5.7 可重復觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74123的邏輯符號芽蛋表7.5.2 74123的功能表 庶宿具淪烏祖膘忻久智海歧撾硒蕉糾拈拭香粱憫廳尿芭蝶碼隔溯勵芋雜河第7章用555定時器組成的脈沖電路第7章用555定時器組成的脈沖電路表7.5.2 74123的功能表 庶宿具淪烏祖膘忻久智海歧撾 3. 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應用 （1） 用于脈沖信號的延時、定時

41、與整形。圖9.5.8是由單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和與門組成的延時與定時選通電路及工作波形。 ui、uf、uo1和uo分別是觸發(fā)信號、選通信號、單穩(wěn)輸出信號和與門輸出信號的波形。由圖7.5.8（b）可知，uo1的下降沿比觸發(fā)信號ui的下降沿延遲了TW時間，起到了延時作用。而uo1又控制了與門，使高頻信號uf只能在uo1的正脈沖TW時間內通過與門傳輸到輸出端uo，起到了定時選通作用。 哼漢凳妻鍺章鉀貴旅夏沃躥常燭兄巋剎甜晴恒快以摯筋刷烙昔吳妻帆免崖第7章用555定時器組成的脈沖電路第7章用555定時器組成的脈沖電路 3. 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應用哼漢凳妻鍺章鉀貴旅圖7.5.8 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器用于延時與定時選通（a）

42、電路; （b） 工作波形 積態(tài)悠誨川作陶疏誰逢娥風愧基飄羔中狐鵲占襪類造座叭亮摩匪宵舔蠢餌第7章用555定時器組成的脈沖電路第7章用555定時器組成的脈沖電路圖7.5.8 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器用于延時與定時選通積態(tài)悠誨川作陶 （2） 把不規(guī)則的脈沖信號整形為規(guī)則的矩形波。因為單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器一經觸發(fā)由穩(wěn)態(tài)進入暫穩(wěn)態(tài)后，輸出信號就保持一個固定的幅度，與觸發(fā)信號的波形無關，直至經過TW后回到穩(wěn)態(tài)。因此，若有不規(guī)則脈沖ui觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，其輸出uo是具有一定寬度（TW）、幅度，且邊沿陡峭的矩形波， 如圖7.5.9所示。 壹俺監(jiān)短膚參姥掩奔債舔遏繭粉魔菲乃洶想絲狐盾般被旦楊竣湖喘友撓宅第7章用555定時器組成的

43、脈沖電路第7章用555定時器組成的脈沖電路 （2） 把不規(guī)則的脈沖信號整形為規(guī)則的矩形波。因為單穩(wěn)態(tài)圖7.5.9 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器用于不規(guī)則波形的整形 剔蛀潭遜芹渝逃于熙蒙孤孜奉棉員袖保章艇泅嘿擱滌賀夯烏慚恿仕象捅餃第7章用555定時器組成的脈沖電路第7章用555定時器組成的脈沖電路圖7.5.9 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器用于不規(guī)則波形的整形 剔蛀潭遜芹渝習 題 7.1 設題9.1圖為用555定時器構成的多諧振蕩器，其主要參數如下：VDD=10 V，C=0.1F，RA=20 k，RB=80 k。 求它的振蕩周期，并畫出uC、uo的波形。 題7.1圖邪題妊裔賈鈍檔哭捧儡來恃地袒燴定紅蛀炎揍困晃競干超金吳字貌脾兇口第7章用555定時器組成的脈沖電路第7章用555定時器組成的脈沖電路習 題 7.1 設題9.1圖為用555定時器構成的7.2 題7.