第6章 触发器和定时器.ppt

概 述 状态图 施密特触发器的应用 应用举例：触摸定时控制开关 手触摸一下金属片P，由于人体感应电压相当于在触发输入端（管脚2）加入一个负脉冲， 555输出端输出高电平， 灯泡（RL）发光。 占空比可调的多谐振荡器电路 利用半导体二极管的单向导电特性，把电容C充电和放电回路隔离开来，再加上一个电位器，便可构成占空比可调的多谐振荡器。 实际应用：简易温控报警器 实际应用： 双音门铃 小 结 1．多谐振荡器是一种自激振荡电路，不需要外加输入信号，就可以自动地产生出矩形脉冲。用555定时器可以组成多谐振荡器，用石英晶体也定时器可以组成多谐振荡器。石英晶体振荡器的特点是fo的稳定性极好。 2．施密特触发器和单稳态触发器，虽然不能自动地产生矩形脉冲，但却可以把其它形状的信号变换成为矩形波，为数字系统提供标准的脉冲信号。 3．555定时器是一种用途很广的集成电路，除了能组成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器以外，还可以接成各种灵活多变的应用电路。 反相施密特触发器的传输特性 6.6.2 由555定时器构成的施密特触发器 反相施密特触发器的构成 vo vi 0 8V 4V 传输特性 VDD 上阈值电压 下阈值电压 VDD=12V时 施密特触发器的工作原理 0 电源 vi 1/3VDD 2/3VDD C C 5k 5k 5k 1 2 V DD V-C (2) (6) (5) (8) ≥1 ≥1 ≥1 1 R S G v O (4) (3) (7) (1) DIS O1 v TH TRIG R R D 1 vo vi 0 VT+ VT- 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 ≥2/3VDD 1 0 0 1 1 2VDD/3 ≤1/3VDD 施密特触发器的特点 集成施密特触发器 四二输入施密特触发与非门 集成施密特触发器在集成电路手册中被归类在门电路中 六单输入施密特触发非门 图6.6.5 脉冲鉴幅 × × × DIS (NMOS管)7 OUT (逻辑电平)3 Rd (逻辑电平)4 （电位）2 TH （电位）6 低电平 低电平 导通 2VDD/3 VDD/3 高电平 高电平 高电平 低电平 导通 VDD/3 2VDD/3 保持 保持 VDD/3 高电平 截止 图6.6.3 脉冲幅度和边沿整形 图6.6.4 三角波变换成矩形波 1/3VDD 2/3VDD (a) 整形电路的输入、输出波形 输入 输出 U T+ U T － 1 输入 输出 U T+ U T － (b) 幅度鉴别的输入、输出波形 (c) 多谐振荡器 C R u c u o u o Ui 0 t 0 Uo t T+ U T- U 波形变换 　　单稳态触发器在数字电路中一般用于定时（产生一定宽度的矩形波）、整形（把不规则的波形转换成宽度、幅度都相等的波形）以及延时（把输入信号延迟一定时间后输出）等。 （1）电路有一个稳态和一个暂稳态。 （2）在外来触发脉冲作用下，电路由稳态翻转到暂稳态。 （3）暂稳态是一个不能长久保持的状态，经过一段时间后，电路会自动返回到稳态。 暂稳态的持续时间与触发脉冲无关，仅决定于电路本身的参数。 　　特点： 6.6.3 由555定时器构成的单稳态触发器 电路构成 （1）接电源稳态时 当无输入时，即VI=VDD，如 NMOS管截止，C充电。当VC上升到2/3VDD时，NMOS管导通， C放电到0，输出低电平。 工作原理 图7.4.5 单稳态电路波形图 T TW VDD DIS vo TH 放电管(NMOS) 输出 阈值 输入 阈值 输入 复位 导通 0 × × 0 导通 0 ＞1 /3VDD ＞2 /3VDD 1 不变 不变 ＞1 /3VDD ＜ 2 /3VDD 1 截止 1 ＜ 1 /3VDD × 1 RD TRIG 稳态 暂稳态 0 （2）当输入负跳变时，则输出1， NMOS管截止， C充电，电路进入暂稳态。当VC上升到2/3VDD时，NMOS管导通， C放电到0，输出低电平。 1 0 0 1 R vi C C 5k 5k 5k 1 2 V DD V-C (2) (6) (5) (8) ≥1 ≥1 ≥1 1 R S G v O (4) (3) (7) (1) DIS O1 v TH TRIG R D R 1 C vC 1 1 0 1 1 0 电路要求： TITW ,否则电路转化为反相器。 TI 暂稳态持续时间（TW）的计算 起始值 Vc(0+)=0, VC(∞)=VDD， VC(t)=VDD2/3, τ=RC 因为 VDD 单稳态触发器的应用 图6.6.7 脉冲延迟