第八章脉冲电路 脉冲电路:就是脉冲波形的产生、整形和变换的电路。 二、555定时器及其应用 555定时器是一个单片模拟、数字混合集成电路。在 其外部配上少量阻容元件,就可以构成单稳、多谐、施密 特等脉冲电路。应用电路有上千种。 1、555定时器电路结构 0 由比较器C1、C2,基本Rsm59L 触发器,集电极开路输出 三极管TD三部分组成。 5K Veo:控制电压输入端 0: o 5K ∨m:阈值输入端Vc电源端 m触发端 R:置0端 放电端 Vo:输出端 回回阿回回阿回啊阿回阿阿回啊啊阿‘≯會
二、555定时器及其应用 脉冲电路：就是脉冲波形的产生、整形和变换的电路。 555定时器是一个单片模拟、数字混合集成电路。在 其外部配上少量阻容元件，就可以构成单稳、多谐、施密 特等脉冲电路。应用电路有上千种。 1、555定时器电路结构 由比较器C1、C2，基本RS 触发器，集电极开路输出 三极管TD三部分组成。 VCO:控制电压输入端 VTH:阈值输入端 VTR:触发端 V′ O:放电端 VCC:电源端 VO:输出端 0 1 0 & 1 + _C1 + _C2 5K 5K 5K & VCC R VCO VTH VTR V O ' VO TD 1 7 2 6 5 8 4 3 VR1 VR2 R S Q Q G1 G2 G3 R :置0端
GND TRIGGER ATOM DISCHARGE 6 OUTPUT STAG THRESHOLD RESET CONTROL VOLTAGE LM555 Timer 回回阿回回阿回啊阿回阿阿回啊啊阿‘≯會
☆比较器基准电压VR1、V2 由VCc经三个5K精密电阻分 K 压给出。 R 8 当控制电压Vco悬空时: K RI CC R2 K 当控制电压Vco为外加固定电压时 R2 cO ☆定时器的主要功能取决于两个比较器对RS触发器和放电 管T状态的控制。 回回阿回回阿回啊阿回阿阿回啊啊阿‘≯會
☆比较器基准电压VR1、VR2 由VCC经三个5K精密电阻分 压给出。 当控制电压VCO悬空时： VR VCC 3 2 1 = VR VCC 3 1 2 = 当控制电压VCO为外加固定电压时： VR1 =VCO VR VCO 2 1 2 = ☆ 定时器的主要功能取决于两个比较器对RS触发器和放电 管TD状态的控制。 & 1 + _C1 + _C2 5K 5K 5K & VCC R VCO VTH VTR V O ' VO TD 1 7 2 6 5 8 4 3 VR1 VR2 R S Q Q G1 G2 G3
当:Vm>2/3Vcc比较器C1=0=R R 1 VmR>1/3vc比较器C2=1=S8hg 放电管导通,V=0都大为0 5K 当:Ⅵm13Vcc比较器C2=1=S 同项輪入大于基准出为1 触发器、TD、V状态保持。 小一大是保持 回回阿回回阿回啊阿回阿阿回啊啊阿‘≯會
& 1 +_C1 +_C2 5K5K5K & VCC R VCO VTH VTR V O' VO TD 172658 4 3 VR1 VR2 RS QQ G1 G2 G3 一小一大是保持 触发器、 T D 、 V O状态保持。 放电管截止， V 都小为 1 O=1 放电管导通， V O=0 都大为 0 比较器 C 2=1=S 比较器 C 1=1=R 比较器 C 2=0=S 比较器 C 1=1=R 比较器 C 2=1=S 比较器 C 1=0=R VTR>1/3VCC 当： VTH1/3VCC 当： VTH>2/3VCC 10 1 0 10 0 1 1 1
由以上分析列出555定时功能表: R V TH TR RS V D 0 X XXX0导通 1|>23vc|>13vc010导通都大为0 1<23Vcc|<13Vcc10 1截止都小为1 |<2Na|11保持保持一小一大是保持 2、555定时器典型应用 ★用555定时器构成施密特触发器 施密特触发器是脉冲波形变换中经常使用的-种电路。它有两个重要特点: ①输入信号从低电平上升时的转换电平和从高电位下降时的转换电平不同。 ②在电路状态转换时,通过内部正反馈使输出电压波形的边沿变得很陡峭。 利用这两个特点,可以将变化缓慢的信号波形整形为边沿陡峭的矩形 波,而且还可以有效消除叠加在矩形脉冲上的噪声信号。 回回阿回回阿阿回阿回回回回丽‘≯會
由以上分析列出555定时器功能表： /R VTH VTR R S VO TD 0 X X X X 0 导通 1 >2/3VCC >1/3VCC 0 1 0 导通 1 1/3VCC 1 1 保持 保持 都大为0 都小为1 一小一大是保持。 2、555定时器典型应用 ★ 用555定时器构成施密特触发器 施密特触发器是脉冲波形变换中经常使用的一种电路。它有两个重要特点： ①输入信号从低电平上升时的转换电平和从高电位下降时的转换电平不同。 ②在电路状态转换时，通过内部正反馈使输出电压波形的边沿变得很陡峭。 利用这两个特点，可以将变化缓慢的信号波形整形为边沿陡峭的矩形 波，而且还可以有效消除叠加在矩形脉冲上的噪声信号
次电路组成: 阈值端Vm(6)和触发端V(2) 连在一起接输入Vo 正常工作时R(4)接高电平。O◆6555 第五脚通过103电容接地,起 滤波作用。 丁0.01f 回回阿回回阿回啊阿回阿阿回啊啊阿‘≯會
第五脚通过103电容接地，起 滤波作用。 正常工作时/R（4）接高电平。 阈值端VTH(6)和触发端VTR(2) 连在一起接输入VI。 ☆ 电路组成： 0.01μf VO VCC VI 4 8 3 1 5 2 6 7 555
次工作原理: 利用555定时器功能表可以快速画出施密特触发器输出浪形 都小为1一小-一大是保持。都大为0 上升转换电平V+=2/3vcc 下降转换电平V=1/3Vec23 回差电压△Vr=V+N=1/3mv AAAm 0 如果参考电压由外加电压 Vco给出: CO VI-E112Vco 改变Vc就可以改变AV△Vr=V+-Vr=1/2Vco 回回阿回回阿回啊阿回阿阿回啊啊阿‘≯會
☆ 工作原理： 利用555定时器功能表可以快速画出施密特触发器输出波形。 VI VO 2/3VCC 1/3VCC 都小为1 一小一大是保持。 都大为0 上升转换电平VT+ = 2/3VCC 下降转换电平VT－ = 1/3VCC VT+ VT－ 回差电压∆VT = VT+ - VT - = 1/3VCC 如果参考电压由外加电压 VCO给出： VT+ = VCO VT－ = 1/2VCO ∆VT = VT+ - VT 改变VCO就可以改变 - = 1/2VCO ∆VT 0 0 t t
应用举例: 用555定时器构成施密特触发器用作温度控制电路。 V1:被测温度的电压信号 (热电偶,传感器) 220V 先设定控温范围 555R aT 运行前,先调整第五脚V电压 的大小,使施密特触发器上升转 CO 换电平Ⅵr+和下降转换电平V 与所控制的温度上、下限相对 应 当:V1 Vco,VO=0,T止,保温,V1↓v 当:Ⅵ1≤12Vco,Vo=1,导,加热,V↑ 改变V0就可以改变温度的上、下限。d 阿回回阿阿回阿回回回啊酮阿≯會
0 VO t 应用举例： 用555定时器构成施密特触发器用作温度控制电路。 VCO 2VCO 1/ VI 0 t VT+ VT－ 先设定控温范围： VI :被测温度的电压信号 （热电偶，传感器） 运行前，先调整第五脚VCO电压 的大小，使施密特触发器上升转 换电平VT+ 和下降转换电平VT － 与所控制的温度上、下限相对 应。 当：VI VCO,VO=0,T止，保温，VI↓ 当：VI ≤1/2 VCO,VO=1,T导，加热，VI↑ 改变VCO就可以改变温度的上、下限。 4 8 3 1 5 2 6 555 J M ～220V VCO VI VCCR T
★用555定时器构成单稳态触发器 单稳态触发器触发器特点: 1、有稳态和暂稳态两个不同工作状态。 2、在外触发脉冲的作用下,能从稳态翻转到暂稳态,在 暂稳态维持一段时间后,再自动返回稳态。 3、暂稳态维持时间的长短取决于电路本身的参数,与触 发脉冲无关。 单稳态触发器触发器用途 ★延时:将输入信号延时Tw后再输出。R4日 ★定时:产生一定宽度的方波。 555 3 ()单稳态触发器电路组成 R、C定时元件V输入触发窄脉冲 001μf 阈值端∨n(6)与放电端Ⅴ。(7)接在一起。 控制端o(5)通过103电容到地,起滤波作用 画呵呵 啊阿阿阿回阿同回啊阿回阿回回回回阿阿回回阿阿回同阿回回回阃仆≯
★ 用555定时器构成单稳态触发器 单稳态触发器触发器特点： 1、有稳态和暂稳态两个不同工作状态。 2、在外触发脉冲的作用下，能从稳态翻转到暂稳态，在 暂稳态维持一段时间后，再自动返回稳态。 3、暂稳态维持时间的长短取决于电路本身的参数，与触 发脉冲无关。 ⑴ 单稳态触发器电路组成 单稳态触发器触发器用途： ★延时：将输入信号延时TW后再输出。 ★定时：产生一定宽度的方波。 R、C 定时元件 VI输入触发窄脉冲 阈值端VTH(6)与放电端V′ O(7)接在一起。 控制端VCO（5）通过103电容到地，起滤波作用。 4 8 3 1 5 2 6 7 555 R C VCC VI VO 0.01μf
(2)工作原理 ★静止期V1=VR RIL Vo 假设电容C上的电压已充至稳 & 态,即Vc=Vr=1 工 都大为0T导通,V→→地放电,厂80 V≈0 C R ★工作期(外触发脉冲↓到来)ⅤVm=VC=0 都小为1,T截止,V→R→C充电 Vc(0)=0 V充电三要素:c(∞)=vc τ=RC 2/3V 由于C1、C2两个比较器的存在V不可能 /3V 充至Vcco 1/3Vcc2/3Vcc时,Ⅵ早已跳为高电 平。都大为0T导通,电容放电,工0 作期结束
5K 5K 5K VR1 4 8 5 6 2 7 1 3 R S R + - C2 G1 G2 TD G3 VCC VO VTR VTH & 1 + - C1 VR2 & Q Q VCO V O ' VCC 2 / 3 VI 0 t VC 0 t VO 0 t 3VCC 1/ ⑵工作原理 ★静止期 VI = VTR = 1 假设电容C上的电压已充至稳 态，即VC=VTH=1 都大为0,TD导通，VC→TD→地放电， VC≈0 ★工作期 （外触发脉冲↓到来）VTH=VC=0 都小为1,TD截止，VCC→R→C充电。 VC充电三要素： VC(0+ )=0 VC(∞)=VCC τ= RC 由于C1、C2两个比较器的存在VC不可能 充至VCC。 当：1/3VCC< VC<2/3VCC时，一小一 大是保持。VO仍保持高电平。 当：VC≥2/3VCC时，VI早已跳为高电 平。都大为0,TD导通，电容放电，工 作期结束。 R C VCC