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脉冲波形的产生和整形 施密特触发器 ? 电路组成及工作原理 1 1 G2 G1 R C vO1 vO2 vI1 由门电路构成多谐振荡器 （1） 设电路的初态为vO1=1, vO2=0，这种状态下不可能持久维持； 1 0 0 1 （2）通过vO1→R→C→vO2向C充电，使vI1不断上升； （3）当vI1＞VT时，G1输出低电平，G2输出高电平，即vO1=0， vO2=1。 ? 工作原理 1 1 G2 G1 R C vO1 vO2 vI1 由门电路构成多谐振荡器 （4） vO1=0， vO2=1这个状态也不能持久； 1 0 0 1 （5）通过vO2→C→R→vO1对电容C反向充电，vI1逐步减少； （6）当vI1＜VT时，G1输出高电平， G2输出低电平，即又回到vO1=1，vO2=0的状态。 （7）周而复始产生方波。 ? 工作波形 1 1 G2 G1 R C vO1 vO2 vI1 由门电路构成多谐振荡器 T1 T2 t vO1 0 t vO2 0 vI1 t 0 　石英晶体振荡器 　　前面介绍的多谐振荡器的一个共同特点是振荡频率不稳定，容易受温度、电源电压波动和RC参数误差的影响。 　　在数字系统中，矩形脉冲信号常用作时钟信号来控制和协调整个系统的工作。因此，控制信号的频率不稳定会直接影响到系统的工作，显然，前面讨论的多谐振荡器是不能满足要求的，必须要采用频率稳定度很高的石英晶体多谐振荡器。 石英晶体的阻抗频率特性图 　　石英晶体具有很好的选频特性。当振荡信号的频率和石英晶体的固有谐振频率fo相同时，石英晶体呈现很低的阻抗，信号很容易通过，而其它频率的信号则被衰减掉。 　　因此，将石英晶体串接在多谐振荡器的回路中就可组成石英晶体振荡器，这时，振荡频率只取决于石英晶体的固有谐振频率fo，而与RC无关。 　 石英晶体振荡器电路 　　在对称式多谐振荡器的基础上，串接一块石英晶体，就可以构成一个石英晶体振荡器电路。该电路将产生稳定度极高的矩形脉冲，其振荡频率由石英晶体的串联谐振频率fo决定。 　　目前，家用电子钟几乎都采用具有石英晶体振荡器的矩形波发生器。由于它的频率稳定度很高，所以走时很准。　　 　　通常选用振荡频率为32768HZ的石英晶体谐振器，因为32768＝215，将32768HZ经过15次二分频，即可得到1HZ的时钟脉冲作为计时标准。 　　为数字—模拟混合集成电路。 　　可产生精确的时间延迟和振荡，内部有3个5KΩ的电阻分压器，故称555。 　　在波形的产生与变换、测量与控制、家用电器、电子玩具等许多领域中都得到了应用。 10.5 555定时器及其应用 双极型5G555定时器的逻辑图。由电压比较器C1和C2、电阻分压器、G1和G2组成的基本RS触发器、集电极开路的放电管V和输出缓冲级G3 、G4三部分组成。 5 5 5定时器 vI1 vI2 　　（1） 电阻分压器 　由3个5kΩ的电阻R组成，为电压比较器C1和C2提供基准电压。 　　（2） 电压比较器 　　C1和C2。当U＋＞U－时， UC输出高电平，反之则输出低电平。　　 CO为控制电压输入端。 　当CO悬空时，UR1＝2/3VCC，UR2＝1/3VCC。 　当CO＝UCO时，UR1＝UCO，UR2＝1/2UCO 　 　　TH称为高触发端，TR 称为低触发端。 　 （3） 基本RS触发器 　其置0和置1端为低电平有效触发。 　　R是低电平有效的复位输入端。 　　正常工作时，必须使R处于高电平。 　 （4）?放电管T T是集电极开路的三极管。相当于一个受控电子开关。　 输出为0时，T导通，输出为1时，T截止。 接上拉电阻和电源后成为三极管反相器，可代替非门G4。 　 （5）缓冲器 　缓冲器由G3和G4构成，用于提高电路的负载能力。　 ? 555定时器的功能表 555定时器的工作原理 － + C1 2/3VCC vI1 ⑥ － + C2 1/3VCC vI2② 截 止 1 0 0 ＜Vcc /3 ＞2 Vcc /3 1 不 变 不 变 1 1 ＞Vcc /3 ＜2 Vcc /3 1 导 通 0 1 0 ＞Vcc /3 ＞2 Vcc /3 1 截 止 1 0 1 ＜Vcc /3 ＜2 Vcc /3 1 导 通 0 × × × × 0 N1状态 vO vI2 正端 vI1 负端 RD 输 出 输 入 正端大，输出为高；负端大，输出为低。 用555构成的施密特触发器 ? 电路结构 施密特反