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第九章 脉冲信号的产生和整形 第一节 555定时器的基本结  构及工作原理 第二节 单稳态触发器 第三节 多谐振荡器 第四节 施密特触发器 第一节 555定时器的基本结  构及工作原理 一、555基本结构 第二节 单稳态触发器 一、积分型单稳态触发器 二、555构成的单稳态触发器 第三节 多谐振荡器 一、非对称 式多谐振荡器 二、由555定时器构成的多谐振荡器 第四节 施密特触发器 * * 目 录 555基本结构 555工作原理 返 回 返回 555定时器是将模拟和数字电路相结合的中规模集成定时器。 + + A1 + + A2 Q Q RD 5kΩ 2 4 5 6 7 8 3 1 R S ＋UCC 复位 高触发端 电压控制端 低触发端 放电端 输出 5kΩ 5kΩ 返回 二、555工作原理 R S V6 V2 1. 分压比较 + + A1 + + A2 2 5 6 8 1 R S ＋UCC 1 0 0 1 1 0 0 1 5kΩ 5kΩ 5kΩ 返回 2. RS触发器 Q Q RD S VT R 7 3 1 0 截止 0 1 导通－VT可通过外接电容放电 复位端低电平有效 返回 555功能表 Q VT TH TR 1 0 导通 截止 保持 RD 0 1 1 1 × × 保持 0 导通 1234 8765 GND TR UO RD TH D CO UCC 引脚图 积分型单稳态触发器 555构成的单稳态触发器 返 回 返回 单稳态触发器只有一个稳态，它具有以下特点： 电路有一个稳态，一个暂稳态； 在外来触发信号作用下，电路由稳态翻转到暂稳态； 暂稳态维持一段时间以后，将自动返回到稳定状态，而暂稳态时间的长短，与触发脉冲无关，仅取决于电路本身的参数。 返回 uo1 uo R C 1 ui A O t ui uo1 uA uo O t O t O t 静态时 电路处于稳定状态 当输入一个正的触发脉冲 uA不能突变，C放电 电路进入暂稳态阶段 UT 当uA=UT时 uo上跳，输出一个宽度为tW的负脉冲。 tW 当ui下跳时，uo1上跳，C再充电， uA上升为高电平。 返回 基本积分型单稳态电路的缺点是： 输入正触发脉冲的宽度必须大于输出脉冲宽度，否则电路不能正常工作。 由于电路没有正反馈回路，因此输出脉冲的边沿较差。 tW=1.1RC +UCC 4 8 5 6 2 7 1 3 . . . uC C ui uo R 0.01μF 555功能表 Q VT V6 V2 1 0 导通 截止 保持 保持 通电后：C充电， 令ui=1 返回 uo=0，VT导通， C放电，uc=0 uo=0，保持 输入加低触发信号 ui=0 uo=1，VT截止， ui变为高电平，电路处于暂稳态 VT截止，C重新充电 电路返回稳态 ui = 1 uo=0，VT导通， 返回 ui t uC t uo t 波形图 暂稳态 稳态 显然暂稳态维持时间就是电容器C经R充电从零电位达到 的时间。 tP O O O 返回 例、洗相曝光定时器。 4 8 1 6 2 3 5 7 uo ui UCC S R C R 0.01μF VD1 VD2 ～ K 白 红 S不按下，ui＝1 uo＝0 继电器K断电 红灯亮 S按下，ui＝0 uo＝1 继电器K通电 白灯亮开始曝光 K uo自动复位时，曝光结束，红灯亮 非对称 式多谐振荡器 由555定时器构成的多谐振荡器 返 回 返回 多谐振荡器又称无稳态电路，主要用于产生各种方波或时钟信号。 多谐振荡器的特点是： 它没有稳定状态，而只有两个暂稳态，它不需要外加触发信号，在接通电源后就能使两个暂稳态自动地、周期性地交替转换，从而形成周期性的矩形脉冲。 返回 Ⅰ Ⅱ uo2 C R uo1 ui1 设电源开启时 电容充电，ui1↑ 当ui1上升到反相器的门槛电平UT时 电路将发生翻转 O t uo2 O t uo1 O t ui1 UT 由于uC不能突变，ui1上跳 电容C开始放电 当ui1下降到UT时 电路回到原先的暂稳态 8 4 5 6 2 7 3 1 555 +UCC uo R1 R2 C uC 当接通电源时，uC不能突变 uC＝0 uo=1，VT截止 C充电，当 uo保持“1” uo=0，VT导通 C继续充电，当 C开始放电，当 返回 uo保持0 C继续放电，当 uo=1，VT截止