铜陵学院 数字电子技术第7章脉冲的产生与整形(精品·公开课件).ppt

第七章 脉冲的产生与整形 555 定 时 器 多 谐 振荡器 施密特触发器 单稳态触发器 * §7·1 555定时器 特点： 555定时器是一种多用途的单片中规模集成电路。该电路使用 灵活、方便，只需外接少量的阻容元件就可以构成单稳、多谐和施 密特触发器，又称为时基电路。因而在波形的产生与变换、检测、自动控制电路、家用电器以及通信产品等电子设备中广泛应用。 分类： 目前生产的555定时器按照内部元件为双极型（又称TTL型）和 单极型（又称CMOS型）两种。 双极型内部采用的是晶体管；单极型内部采用的则是场效应管。 其型号分别有NE555（或5G555）和C7555等多种。通常，双极 型产品型号最后的三位数码都是555，CMOS产品型号的最后四位数 码都是7555，它们的结构、工作原理以及外部引脚排列基本相同。 一：555定时器的电路结构 5G555定时器的电路结构如图7.1.1—1所示。 图7.1.1—1 1：电路结构组成 5G555定时器是由分压器、比较器、触发器和放电开关管等四 部分组成。 Ⅰ：由三个阻值为5kΩ的电阻组成的分压器； Ⅱ：两个电压比较器 和 ； Ⅲ：由门电路 和 构成一个基本RS触发器； Ⅳ：一个放电三极管 。 2：外部引脚 Ⅰ： 是外加电源端； Ⅱ： 是电压控制端； Ⅲ： 是高电平触发端，也称为阈值输入端 ； Ⅳ： 是低电平触发端； Ⅴ： 是复位端； Ⅵ： 是放电端； Ⅶ： 是输出端。 二：555定时器的工作原理 当5脚 端悬空时，比较器 和 的比较电压分别为 和 。 1：当 时， ， ， 饱和导通。 2：当 时， Ⅰ：如 、 ，那么 、 ， 、 ， ， 饱和导通。 Ⅱ：如 、 ，那么 、 ， 、 ， ， 截止。 Ⅲ：如 、 ，那么 、 ， 、 不变， 不变， 状态不变。 3：功能表 5G555定时器的功能表如表7.1.1—1所示。 表7.1.1—1 饱和导通 0 1 截止 1 1 不变 不变 1 饱和导通 0 × × 0 §7·2 多谐振荡器 能产生矩形脉冲的自激振荡电路叫做多谐振荡器。 多谐振荡器一旦起振之后，电路没有稳态，只有两个暂稳态， 它们做交替变化，输出连续的矩形脉冲信号，因此它又称作无稳态 电路，常用来做脉冲信号源。 一：用555定时器构成的多谐振荡器 1：用555定时器构成的多谐振荡器的电路结构如图7.2.1—1所示。 图7.2.1—1 2：工作原理 接通 后， 经 和 对C充电。当 上升到 时， ， 导通，C通过 和 放电， 下降。当 下降到 时 ， 又由0变为1， 截止， 经 和 对C充电。如此重复上述过 程，在输出端 产生了连续的矩形脉冲。 3：工作过程 Ⅰ：起始状态； Ⅱ：充电，形成暂稳态“0” ； Ⅲ：自动翻转，放电，形成暂稳态“1” ； Ⅳ：自动翻转，充电，形成暂稳态“0” 。 4：波形图 用555定时器构成的多谐振荡器的波形图如图7.2.1—2所示。 图7.2.1—2 5：振荡频率 Ⅰ：电容充电时间 电容充电时，时间常数 ，起始值 ，终了值