模块十二 脉冲信号的产生与转换 12.1555定时器 12.2单稳态触发器 12.3多谐振荡 12.4施密特触发器 晰江机电职业技术学院
浙江机电职业技术学院 模块十二 脉冲信号的产生与转换 12.1 555定时器 12.2 单稳态触发器 12.3 多谐振荡 12.4 施密特触发器
模块十二脉冲信号的产生与转换 12.1 555定时器 当VC悬空时， 直接复位 当W+>w时，输出W为高电平 u1+=2/3Vcc ⑧ 三个6这分正警态)：时，输出为高电平 (0态)。 控制电压rc⑤ 复位控制TH⑥1姐 cco 5k2 .=/3磙制7灰②姐 TH- 6 uc2 & 3 TR- 2555 放电端DIS ⑦ 1002 DIS- VC 5k2 逻辑 功能 地GND 得段 (a) (b) 所江机电职业技不学院
模块十二 脉冲信号的产生与转换 浙江机电职业技术学院 三个5kΩ电阻构成分压器 当u+ > u-时，输出uc为高电平 （1态）。 当u+ < u-时，输出uc为高电平 （0态）。 当VC悬空时， u1+ = 2/3VCC u2- = 1/3VCC 逻辑 功能 图 逻辑 符号 12.1 555定时器
模块十二脉冲信号的产生与转换 工作原理 8 4 5k2办 COSURI R & THI6 5k20 TR12 oo s & 5k20 DIS 7 R GND 術江机电职业技术学院
模块十二 脉冲信号的产生与转换 浙江机电职业技术学院 工作原理
模块十二际冲信号的产生与转换 功能表 输 入 输 出 使用要点 TH TR OUTV状态 (1),低电平有效，优先级最高， 0 × × 0 导通 不用时应接高电平。 1 1 e 1 0 导通 (2)TH和TR均为高电平时输出 0,均为低电平时输出1。 2 1 0 0 1 截止 (3)TR低电平有效，TH高电平 3 有效，因此，TH加低电平、 2 3 0 TR加高电平时为非有效电 3 1不变 不变 平，电路状态不变。 (4)输出0时，互=1，因此V导通；输出1时，互=0，故V截止 (5)注意：①TH电平高低是与23Vcc相比较，Tπ电平高低是与 13Vcc相比较。②若控制输入端VC加输入电压uco,则UR1=uco UR2=uco2,故TH和TR电平高低的比较值将变成uco和uco2 通常不用C端，为了提高电路工作稳定性， 将其通过0.01uF电容接地
模块十二 脉冲信号的产生与转换 浙江机电职业技术学院 功能表 1 1 1 0 RD 输 入 不变 不变 1 截止 0 导通 0 导通 OUT V 状态 输 出 TH TR × × CC 3 2 V CC 3 2 V CC 3 1 V CC 3 1 V CC 3 1 V CC 3 2 V 1 0 0 1 1 0 归纳出：TH、TR 和 Q ： 1 、 1 出 0 ； 0 、 0 出 1 ； 0 、 1 不 变。 使用要点 (1) RD 低电平有效,优先级最高， 不用时应接高电平。 通常不用VC端，为了提高电路工作稳定性， 将其通过 0.01 F 电容接地。 (3) TR 低电平有效，TH 高电平 有效，因此，TH 加低电平、 TR 加高电平时为非有效电 平，电路状态不变。 (4)输出0 时，Q= 1，因此V导通；输出1时，Q= 0，故V截止。 (5)注意：①TH电平高低是与2/3VCC 相比较，TR电平高低是与 1/3VCC 相比较。②若控制输入端VC加输入电压uCO ，则UR1 = uCO UR2 = uCO/2，故 TH和 TR电平高低的比较值将变成uCO 和 uCO/2。 (2)TH 和 TR 均为高电平时输出 0，均为低电平时输出1
模块十二脉冲信号的产生与转换 12.2单稳态触发器 “6”号引脚为电 2弯霸粥 +Vcc 输入电压山 8 (TH)uc 3 1“ceo)'cc cc 555 c(o uc(tw)） 0 0 Oto t1 t2 uo】 tw 稳态暂稳态 稳态 (a) (b) 晰江机电职业技术学院
模块十二 脉冲信号的产生与转换 浙江机电职业技术学院 “6”号引脚为电 容电压uC “2”号引脚为 输入电压uI 12.2 单稳态触发器
模块十二脉冲信号的产生与转换 电路结构 Vcc Vcc T R OUT TR uo 555 DIS co C GND 宁.0 0.01uF R、C为定时元件 浙江机电职业技术学院
模块十二 脉冲信号的产生与转换 浙江机电职业技术学院 GND VCC RD OUT CO 555 TH TR DIS VCC 0.01 F R C uI uO uC - + 电路结构 DIS TH VCC R R、C 为定时元件 uI TR OUT uO GND VCC RD CO 0.01 F uC C - +
模块十二脉冲信号的产生与转换 工作原理 R 1.稳定状态 TH cc 瓦 OUT 该电路触发信号为负脉冲，不加 TR 555 DIS 触发信号时，u=Um(应>13'cc)。 co GND 0.01μF 接通电源后Vcc经R向C充电， 使uc上升。 当uc≥23Vcc时，满足 TR=4>13'cc,TH=u1≥2/3Vcc,因 此uo为低电平，V导通，电容C经放 电管V迅速放电完毕，uc≈0V。 这时TR=Um>13Vcc TH=uc≈0<23VcC,Wo保持 低电平不变。因此，稳态时 H two uc≈0V,uo为低电平。 :机电职业技术学院
模块十二 脉冲信号的产生与转换 浙江机电职业技术学院 1. 稳定状态 接通电源后VCC 经 R 向 C 充电， 使 uC上升。 uC O t O uO t UOL UOH tWO CC 3 2 V O t UIH CC 3 1 V uI tWI VCC 该电路触发信号为负脉冲，不加 触发信号时，uI = UIH (应> 1/3VCC)。 当 uC ≥ 2/3 VCC 时，满足 TR = uI > 1/3 VCC，TH = uI ≥ 2/3 VCC,因 此 uO 为低电平，V 导通，电容C 经放 电管 V 迅速放电完毕，uC 0 V。 这时TR = UIH > 1/3 VCC， TH = uC 0 < 2/3 VCC，uO 保持 低电平不变。因此，稳态时 uC 0 V，uO 为低电平。 充电 工作原理 放电 导通 V uC O t O uO t UOL UOH tWO CC 3 2 V O t UIH CC 3 1 V uI tWI VCC 0V U UOL IH
模块十二脉冲信号的产生与转换 Vcc 腕 R 触发进入暂稳态 OUT TR O 555 当输入w1由高电平跃变为低电平 DIS co (应<13Vcc)时，使TR=Um<13Vcc而 GND 0.01μF TH=uc≈0V<23Vcc,因此uo跃变为 高电平，进入暂稳态，这时放电管V 截止，Vcc又经R向C充电，uc上升。 OH two 晰江机电职业技术学院
模块十二 脉冲信号的产生与转换 浙江机电职业技术学院 2. 触发进入暂稳态 uC O t O uO t UOL UOH tWO CC 3 2 V O t UIH CC 3 1 V uI tWI VCC 当输入 uI 由高电平跃变为低电平 (应< 1/3 VCC )时，使TR = UIL<1/3 VCC而 TH = uC 0 V < 2/3 VCC，因此 uO 跃变为 高电平，进入暂稳态，这时放电管 V 截止，VCC 又经 R 向 C 充电，uC上升。 UIL UOH 充电
模块十二脉冲信号的产生与转换 cc TH2/3 触发进入暂稳态 OUT 555 当输入w1由高电平跃变为低电平 S co (应<13Vcc)时，使TR=U<13Vcc而 0.01μF TH=uc≈0V<23Vcc,因此uo跃变 这时4必须已高电平，进入暂稳态，这时放电管V 恢复为高电平 上，Vcc又经R向C充电，uc上升。 自动返回稳定状态 当uc上升到uc≥23Vcc时， TH=uc≥2/3Vcc, 而TR=1= Um(◇13'cc),因此uo重新跃变 为低电平。同时，放电管导通，C OH wo 经V迅速放电uc≈0V,放电完毕 后，电路返回稳态。 江机电职业技术学院
模块十二 脉冲信号的产生与转换 浙江机电职业技术学院 3. 自动返回稳定状态 uC O t O uO t UOL UOH tWO CC 3 2 V O t UIH CC 3 1 V uI tWI VCC 2. 触发进入暂稳态 UIH UOL TH≥2/3 VCC 放电 V 当输入 uI 由高电平跃变为低电平 (应 1/3 VCC )，因此 uO 重新跃变 为低电平。同时，放电管导通，C 经 V 迅速放电uC 0 V，放电完毕 后，电路返回稳态
模块十二脉冲信号的产生与转换 cc 输出脉冲宽度v即为暂稳态维持 时间，主要取决于充放电元件R、C。 TH cc R OUT TR 裙O 555 估算公式wo≈1.1RC DIS co GND 该单稳态触发器为不可重复触发器， 0.01μF 且要求输入脉宽小于输出脉宽 two [例]用上述单稳态电路输出定时 时间为1s的正脉冲，R=27k2, 试确定定时元件C的取值。 解：因为wo≈1.1RC 故C= two 1S ≈33.7uF 1.1R 1.1×27kΩ OH two 可取标称值33uF。 TPT-TT 语江机电职业技术学院
模块十二 脉冲信号的产生与转换 浙江机电职业技术学院 [例] 用上述单稳态电路输出定时 时间为1 s 的正脉冲，R = 27 k， uC 试确定定时元件C 的取值。 O t O uO t UOL UOH tWO CC 3 2 V O t UIH CC 3 1 V uI tWI VCC 输出脉冲宽度tW 即为暂稳态维持 时间，主要取决于充放电元件R、C。 该单稳态触发器为不可重复触发器， 且要求输入脉宽tWI 小于输出脉宽tWO 。 解：因为 tWO 1.1 RC 故 可取标称值 33 F。 33.7 F 1.1 27k 1S 1.1 WO = = R t C 估算公式 tWO 1.1 RC