脉冲产生与变换电路.ppt

第6章 脉冲产生与变换电路 6.1 概述 6.2 555定时器 6.3 555定时器的基本应用电路 6.1 概 述 555定时器是电子工程领域中广泛使用的一种中规模集成电路，它将模拟与逻辑功能巧妙地组合在一起，具有结构简单、使用电压范围宽、工作速度快、定时精度高、驱动能力强等优点。555定时器配以外部元件，可以构成多种实际应用电路。广泛应用于产生多种波形的脉冲振荡器、检测电路、自动控制电路、家用电器以及通信产品等电子设备中。 图6.1 晶体管简易测试仪 6.2 555定时器 6.2.1 555定时器分类 555定时器又称时基电路。 555定时器按照内部元件 为双极型（又称TTL型）和单极型两种。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。 555定时器按单片电路中包括定时器的个数分为单时 基定时器和双时基定时器。  图6.35G555定时器内部电路 6.2.2 555定时器的电路组成  5G555定时器分压器、比较器、触发器和放电开关管等四部分组成。 1. 分压器 分压器由三个等值的电阻串联而成，将电源电压UDD 分为三等份，作用是为比较器提供两个参考电压UR1、UR2， 若控制端S悬空或通过电容接地，则: 2. 比较器 比较器是由两个结构相同的集成运放A1、A2构成。 A1用来比较参考电压UR1和高电平触发端电压UTH: 当UTH UR1，集成运放A1输出Uo1=0; 当UTHUR1， 集成运放A1输出Uo1=1。 A2用来比较参考电压UR2和低电平触发端电压 ： 当 ＞UR2，集成运放A2输出Uo2 = 1; 当  ＜UR2， 集成运放A2输出Uo2 = 0。  3. 基本RS触发器 当RS = 01时，Q=0， =1; 当RS = 10时，Q=1， =0。  4. 放电开关管及输出 放电开关由一个晶体三极管组成，其基极受基本RS 触发器输出端 控制。当 =1时，三极管导通，放 电端D通过导通的三极管为外电路提供放电的通路；当 =0， 三极管截止，放电通路被截断。  表6.1 5G555定时器功能表  6.2.3 555定时器的功能 以单时基双极型国产5G555定时器为例。 6.3 555定时器的基本应用电路 6.3.1 施密特触发器  图6.5 施密特触发器输入输出波形  输入信号Ui从零时刻起，信号幅度开始从零逐渐增加并呈正弦形变化。 当ui处于0＜ui＜ 上升区间时，OUT = “1”。  当ui处于＜ui＜上升区间时， OUT 仍保持原状态“1”不变。 当ui一旦处于ui≥ 区间时，根据555定时器功能 表6.1可知OUT 将由 “1”状态变为 “0”状态，此刻对应的 Ui值称为复位电平或上限阈值电压。  当ui处于 ＜ui＜ 下降区间时， OUT 保持原来状态 “0”不变。  当ui一旦处于Ui≤ 区间时，根据555定时器功能 表6.1可知OUT 又将 “0”状态变为 “1”状态，此时对应的 ui值称为置位电平或下限阈值电压。  从图6.5输入输出波形分析中，可以发现置位电平和 复位电平二者是不等的， 二者之间的电压差称为回差电 压用ΔUT表示，即ΔUT=UR1-UR2。  若控制端S悬空或通过电容接地, UR1= , UR2= ，则 ΔUT = UR1－UR2= 若控制端S外接控制电压US，UR1=US而UR2= ， 则 ΔUT=UR1-UR2= 图6.6所示为S端悬空或通过电容接地的施密特触发器 电压传输特性， 同时也反映了回差电压的存在，而这种 现象称为电路传输滞后特性。回差电压越大，施密特触 发器的抗干扰性越强，但施密特触发器的灵敏度也会相 应降低。  当施密特触发器输入一定时， 其输出可以保持OUT 为“0”或“1”的稳定状态，所以施密特触发器又