用5g555集成定时器构成的施密特触发器的接线图如图9-2.ppt

第9章 脉冲信号的产生与整形 本章要点: 9.1 555集成定时器简介及工作原理 9.2 施密特触发器及其应用 9.3 单稳态触发器及其应用 9.4 多谐振荡器及其应用 第9章 时序逻辑电路及其应用 本章要点: 本章主要介绍最后介绍了555定时器电路结构与工作原理， 555定时器构成的施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器的工作原理及应用。 9.1 555集成定时器简介及工作原理 9.1.1 555定时器简介 555定时器是将模拟和数字电路集成于一体的电子器件，由于它电源范围宽，使用方便、灵活，带负载能力强，所以得到广泛的应用。若以555集成定时器为基础，再配合少量的其他电子元件，就可组成单稳态，多谐振荡器和施密特触发器等多种实用电路。 目前市场上集成555定时器产品种类很多，型号各异。常用的集成555定时器有TTL型5G555定时器和CMOS型CC7555定时器，下面我们以5G555集成定时器为例介绍它的工作原理和主要应用。其他产品的逻辑功能和外部引脚排列与它完全相同。 9.1 555集成定时器简介及工作原理 9.1.2 555定时器的工作原理 1.5G555集成定时器的电路结构 5G555集成定时器的电路结构原理图和外部引脚排列图分别如图9-1（a）和图9-1 （b）所示。由它的电路原理图可知，它主要由比较器C1和C2、基本RS触发器及放电三极管T三部分组成。 （1）当电压控制端CO悬空时，UR1＝ UCC， UR2 ＝ UCC；若电压控制端外接固定电压UCO 时，则UR1＝UCO，UR2＝ UCO。 9.1 555集成定时器简介及工作原理 （2）基本RS触发器的输入信号是比较器的输出uC1和uC2，基本RS触发器的Ｑ端为定时器的输出端，用uo表示，uo的高电平为电源电压的90％。 （3）放电三极管T的导通和截止由基本RS触发器的 端控制，T的集电极用DIS表示，T的发射极接地。 （4） 端是置0端，UCC为电源电压（5～18）V。 （5）TH（高触发端）是比较器C1的输入端，输入电压ui1； （低触发端）是比较器C2的输入端，输入电压ui2。 9.1 555集成定时器简介及工作原理 2. 5G555集成定时器的工作原理 （1）当 ＝0时，基本RS触发器置0，Ｑ＝0， ＝1，uo＝0，放电三极管T导通。 （2）当ui1UR1，ui2UR2时，uC1＝0，uC2＝1，故基本RS触发器置0，Ｑ＝0， ＝1，uo＝0，放电三极管T导通。 （3）当ui1UR1，ui2UR2时，u C1＝1，u C2＝0，故基本RS触发器置1，Ｑ＝1， ＝0，uo＝1，放电三极管T截止。 （4）当ui1UR1，ui2UR2时，u C1＝1，u C2＝1，故基本RS触发器保持原状态不变，uo和放电三极管T的状态也保持不变。 5G555集成定时器的逻辑功能表如表9-1所示。 9.2 施密特触发器及其应用 施密特触发器也是脉冲数字电路中最常用的单元电路之一，它也有两个稳定状态。当给它加触发电平后，电路也能从第一稳态翻转到第二稳态，再加触发电平，电路再从第二稳态重新回到第一稳态，但两次翻转所需的触发电平是不相同的，存在回差现象。施密特触发器的特性是输入信号ui在上升时的触发电压和下降时的触发电压的数值是不相同，上升时的触发电压叫上阈值电压，用UT＋表示，下降时的触发电压叫下阈值电压，用UT－表示。这也是施密特触发器和以前所讲的各种触发器的不同之处。 9.2 施密特触发器及其应用 9.2.1 施密特触发器的电路结构 用5G555集成定时器构成的施密特触发器的接线图如图9-2 所示，图中触发信号ui加在输入端（TH端和 端连在一起，作为信号输入端），uo为输出端，此时施密特触发器为一个反相输出的施密特触发器。电压控制端CO不需要外接控制电压，为了防止干扰，提高参考电压的稳定性，一般通过0.01μF的电容接地，直接复位端 应为1，可直接接电源UCC。 9.2 施密特触发器及其应用 9.2.2 施密特触发器的工作原理 1.工作原理 （1）ui从0开始逐渐升高，当ui UCC时，Ｑ＝1，uo＝1。 （2）当触发信号ui升高到 UCCui UCC时，Ｑ的状态保持不变，即Ｑ＝1，uo＝1。 （3）当触发信号ui升高到ui UCC时，Ｑ的状态翻转，即Ｑ＝0，uo＝0。 从上述分析可得电路的上阈值电压为UT＋＝ UCC。 9.2 施密特触发器及其应用 （4）现在ui从高于 UCC处开始逐渐下降，当 UCCui UCC时，Ｑ的状态保持不变，即Ｑ＝0，uo＝0。