第8章脉冲的产生与变换 学习要点: 555定时器电路的组成及工作原理 施密特触发器的电路组成、工作原理及应用 °单稳态触发器的电路组成、工作原理及应用 多谐振荡器的电路组成、工作原理及应用
第8章 脉冲的产生与变换 学习要点： • 555定时器电路的组成及工作原理 • 施密特触发器的电路组成、工作原理及应用 • 单稳态触发器的电路组成、工作原理及应用 • 多谐振荡器的电路组成、工作原理及应用
第8章脉冲的产生与变换 8.155定时器电路 8.2施密特触发器 8.3单稳态触发器 84多谐振荡器 退出
第8章 脉冲的产生与变换 8.1 555定时器电路 8.3 单稳态触发器 退 出 8.2 施密特触发器 8.4 多谐振荡器
8.1555定的器电 8.1.555定时器电路的组成 8.12555定时器的工作原理
8.1 555定时器电路 8.1.1 555定时器电路的组成 8.1.2 555定时器的工作原理
811555定时器电路的组成 以下图(a)为55路的内部结构图,图(b)为其引脚图。 电源 5kQ 6 TH R CO H OUT 5ko C TR-2 B 7 OUT-3 6HTH 5k9 R 4 5}C0 (a)
8.1.1 555定时器电路的组成 以下图(a)为555电路的内部结构图，图 (b)为其引脚图。 Vo
由图(a)可看出,55电路由以下几部分组成 1、分压器。由3个5kg的电阻组成,这也正是该电路称为555 的原因,它将电源电压v分为三等分,作用是为两个由集成 运放构成的电压比较器A、B提供基准电平。若控制端5脚外加 控制电压V则可改变电压比较器A、B的基准电平,分别为 V和V;5脚不加控制电压时,该引脚不可悬空,一般要通 过一个小电容(如0.01pF)接地,以防旁路高频干扰,此时基 准电平分别为c和c(由3个5的电阻对电源ec分压 得到);若5脚通过一个10kg的电阻接地,则基准电平将分别 为和Yc(该10的电阻与下面两个串联的9电阻并 联后的阻值为5kg2,然后再与上面那个5k电阻一起对电源 Cc进行串联分压)。由分析可知,5脚非常重要,它将影响 整个由55构成的实用电路的各项指标
由图(a)可看出，555电路由以下几部分组成： 1、分压器 。由3个5kΩ的电阻组成，这也正是该电路称为555 的原因，它将电源电压VCC分为三等分，作用是为两个由集成 运放构成的电压比较器A、B提供基准电平。若控制端5脚外加 控制电压VM，则可改变电压比较器A、B的基准电平，分别为 VM和 VM；5脚不加控制电压时，该引脚不可悬空，一般要通 过一个小电容（如0.01µF）接地，以防旁路高频干扰，此时基 准电平分别为 VCC和 VCC（由3个5kΩ的电阻对电源Vcc分压 得到）；若5脚通过一个10kΩ的电阻接地，则基准电平将分别 为 VCC和 VCC（该10kΩ的电阻与下面两个串联的5kΩ电阻并 联后的阻值为5kΩ，然后再与上面那个5kΩ电阻一起对电源 VCC进行串联分压）。由分析可知，5脚非常重要，它将影响 整个由555构成的实用电路的各项指标。 1 2 2 3 1 3 1 2 1 4
2、两个电压比较器A和B。这是两个高增益差分放大器(运算 放大器)。当放大器的同相输入大于它的反相输入时,其输出 为高电平1信号;反之,其输出为低电平0信号。 3、基本RS触发器。由两个带反馈线的或非门构成的基本RS 触发器显然是高电平触发,即RS=10时,Q=0,0=1;当RS =01时,Q=1,g=0;当RS=00时,触发器的状态不变。 4、功能控制端R(4脚)。当R=1时,或门H正常工作;当R= 1时,或门的输出恒为1,从而使3脚输出恒为低电平0。可见, 正常工作时,R端应接高电平1,通常将它与8脚的电源接在 起。 5、开关放电管ⅥT。555定时器在使用中大多与电容器的充放 电有关,为了使充放电能够反复进行,电路特别设计了一个放 电端D(7脚)。当基本RS触发器的Q=1时,放电三极管ⅤT导 通,外接电容元件可通过VT放电
2、两个电压比较器A和B 。这是两个高增益差分放大器（运算 放大器）。当放大器的同相输入大于它的反相输入时，其输出 为高电平1信号；反之，其输出为低电平0信号。 3、基本RS触发器 。由两个带反馈线的或非门构成的基本RS 触发器显然是高电平触发，即RS =10时，Q=0， =1；当RS =01时，Q =1， Q =0；当RS = 00时，触发器的状态不变。 Q 4、功能控制端 （4脚） 。当 = 1时，或门H正常工作；当 = 1时，或门的输出恒为1，从而使3脚输出恒为低电平0。可见， 正常工作时， 端应接高电平1，通常将它与8脚的电源接在一 起。 R R R R 5、开关放电管VT 。555定时器在使用中大多与电容器的充放 电有关，为了使充放电能够反复进行，电路特别设计了一个放 电端D（7脚）。当基本RS触发器的 = 1时，放电三极管VT导 通，外接电容元件可通过VT放电。 Q
812555定时器的工作原理 分析如下: 在控制端5脚不外加控制电压和其他电阻且功能控制端R接高电平 的情况下,电压比较器A的基准电压为vC,B的基准电压为co 1、当6脚输入电平V>V时,基本RS触发器的R=1(因为 电压比较器A的同相输入电压高于反相输入电压);当2脚输 入电平V一c时,基本RS触发器的S=0(因为电压比较器B 的反相输入电压高于同相输入电压),即此时RS=10,基本 RS触发器的Q=0,1,由于前提条件功能控制端接高电平, 故或门H的输出仅取决于可,Q为1则或门H输出也为1,再经反 相器后使得3脚输出V为低电平0,同时三极管VT导通。概括 地说就是,当6脚和2脚的输入电平与各自的基准电平相比较都 高时,3脚输出V=0,三极管ⅤT导通
8.1.2 555定时器的工作原理 分析如下： 在控制端5脚不外加控制电压和其他电阻且功能控制端 R 接高电平 的情况下，电压比较器A的基准电压为 VCC，B的基准电压为 VCC。 2 3 1 3 1、当6脚输入电平Vi1＞ VCC时，基本RS触发器的R=1（因为 电压比较器A的同相输入电压高于反相输入电压）；当2脚输 入电平Vi2＞ VCC时，基本RS触发器的S=0（因为电压比较器B 的反相输入电压高于同相输入电压），即此时RS=10，基本 RS触发器的Q = 0，Q=1，由于前提条件功能控制端接高电平， 故或门H的输出仅取决于Q，Q为1则或门H输出也为1，再经反 相器后使得3脚输出Vo为低电平0，同时三极管VT导通。概括 地说就是，当6脚和2脚的输入电平与各自的基准电平相比较都 高时，3脚输出Vo = 0，三极管VT导通。 2 3 1 3
2、当6脚输入电平Vv(即电压比较 器B的同相输入电压低于反相输入电压)时,R=00,Q状态 不变,3脚输出V也处于保持状态,三极管VT也保持原状态
2、当6脚输入电平Vi1＜ VCC（即电压比较器A的同相输入电 压低于反相输入电压），2脚输入电平Vi2＜ VCC（即电压比较 器B的同相输入电压高于反相输入电压）时，RS=01，Q=1， Q=0，或门H输出为0，经反相器后使得3脚输出Vo为高电平1， 同时三极管VT截止。概括地说就是，当6脚和2脚的输入电平 与各自的基准电平相比较都低时，3脚输出Vo = 1，三极管VT 截止。 2 3 1 3 3、当6脚输入电平Vi1＜ VCC（即电压比较器A的同相输入电 压低于反相输入电压），2脚输入电平Vi2＞ VCC（即电压比较 器B的同相输入电压低于反相输入电压）时，RS=00，Q状态 不变，3脚输出Vo也处于保持状态，三极管VT也保持原状态。 2 3 1 3
根据上述分析可总结出55定时器的功能见下表 TH(Vi) TR(2) 三极管 R 0 0 导通 CC 导通 CC 截止 CC 1原状态原状态 甲:都高出低、都低出高、中间保持
根据上述分析可总结出555定时器的功能见下表 TR R 2 3 1 3 2 3 1 3 2 3 1 3 TH(Vi1) (Vi2) Vo 三极管 VT × × 0 0 导通 ＞ VCC ＞ VCC 1 0 导通 ＜ VCC ＜ VCC 1 1 截止 ＜ VCC ＞ VCC 1 原状态 原状态 即：都高出低、都低出高、中间保持
8.2密特触发器 82施密特触发器的电路组成 及工作原理 822施密特触发器的主要应用
8.2 施密特触发器 8.2.1 施密特触发器的电路组成 及工作原理 8.2.2 施密特触发器的主要应用