第二十二课时：555定时器、单稳态触发器讲述.ppt

数字电路区别于模拟电路的主要特点之一是：它的工作信号是离散的脉冲信号 最常用的脉冲信号是方波(矩形波)如何产生方波以及对不理想的方波如何整形，是本章讨论的重点第第6 6章章 脉冲产生与整形电路脉冲产生与整形电路获得脉冲的方法：1） 自激振荡电路直接产生矩形脉冲由多谐振荡器来实现 555 定时器是构成多谐振荡器、施密特触发器和单稳态触发器的既经济又简单实用的器件2） 将已有波形（正弦波、锯齿波等）整形为矩形脉冲 由施密特触发器和单稳态触发器来实现一、矩形脉冲的基本特性1. 矩形脉冲的二值性矩形脉冲二进制数字信号高、低电平1、02. 矩形脉冲的特性参数TT 脉冲周期UmUm 脉冲幅度0.5UmtWtW 脉冲宽度0.1Um0.9Umtrtr 上升时间tftf 下降时间6.1概述脉冲电路分类：脉冲电路作用：脉冲波形的产生和整形脉冲电路构成：开关电路 + RC电路破坏电路的稳态，产生暂态控制暂稳态时间的长短脉冲电路与数字电路的比较：单稳态电路（单稳态触发器）多谐振荡（无稳态）电路施密特电路（施密特触发器）数字电路的信号波形也是一种脉冲波形脉冲电路侧重波形，数字电路侧重逻辑关系电容充放电知识复习：(1) 电容两端的电压不能突变，Vc（0） Vc（0）， 电容充放电需要时间，有过渡过程，其时间长短只与 RC有关,工程上取3；（2）开始充放电（换路）瞬间，阻抗很小，相当短路； 充放电结束，电路处于稳态，C支路电流为0，阻抗很大， 相当开路； （3）简单RC电路中，各处电压、电流均按指数规律变化；（4）在简单RC电路中)(tvC=)(vC-)(vC)0(vC+et)()()0()(lntvvvvtCCCC-=+或6.2 集成555定时器及其应用举例 555定时器是将模拟电路和数字电路集成于一体的电子器件。

它使用方便,带负载能力较强, 目前得到了非常广泛的应用单定时器双极型最后3位数555单极型最后4位数7555双定时器双极型最后3位数556单极型最后4位数7556型号：一、 555定时器的电路结构和基本功能 555定时器的内部电路包括以下几部分 : 两个电压比较器: C1、C2 ;一个基本RS 触发器; 一个晶体管T；由三个相等电阻组成的分压器;一个反相器等 1.电路结构由三个相等电阻组成的分压器一个基本RS 触发器一个晶体管T一个反相器两个电压比较器: C1、C2vo+-845627131RRRRbD+VccRD C1C2T触发输入端阈值输入端电压控制端复位端低低电平有效放电端4.518V输出端地vo+-845627131RRRRbD+VccRD C1C2T电源电压范围:4.5V 18V555定时器的管脚图12345678555VCCD TH COGND TRVoRD电源放电阈值电控压制地触发输出复位2.基本功能vo+-845627131RRRRbTHCOTRD+VccRD C1C2T 三个电阻构成的分压器给两个比较器提供基准电压: 分别为 和 vo+-845627131RRRRbTHCOTRD+VccRD C1C2T001vo+-845627131RRRRbTHCOTRD+VccRD C1C2T2/3VCC1/3 VCC00011vo+-845627131RRRRbTHCOTRD+VccRD C1C2T2VCC/3VCC/3110102VCC/3VCC/310110vo+-845627131RRRRbTHCOTRD+VccRD C1C2T2VCC / 3VCC / 3大于小于保持保持1大于2VCC / 3VCC / 3大于10导通00导通2VCC / 3VCC / 3小于小于11截止阈值端触发端THTRRD晶体管Tvo 综合以上的分析结果,便可得到 555的功能表: 555定时器应用范围非常广泛，可构成多种电路形式，但最基本的电路为：单稳态触发器、多谐振荡器和施密特触发器。

其它电路基本是这3种电路的变形二、555定时器的基本应用1. 单稳态触发器2. 多谐振荡器3. 施密特触发器 电路在没有触发信号作用时处于一种稳定状态单稳态触发器的工作特点： 在外来触发信号作用下，电路由稳态翻转到暂稳态; 由于电路中RC延时环节的作用，暂稳态不能长保持,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仅取与RC参数值有关6.3单稳态触发器 门电路组成的单稳态触发器MSI集成单稳态触发器不可重复触发单稳态触发器可重复触发单稳态触发器用555定时器组成的单稳态触发器按电路形式不同单稳态触发器的分类工作特点划分6.3.1 用CMOS门电路组成的微分型单稳态触发器 1. 电路CMOS与非门构成的微分型单稳态触发器 CMOS或非门构成的微分型单稳态触发器 稳态为1正脉冲触发稳态为0负脉冲触发 电路处于一种稳态：00110o =0 c =0a)没有触发信号时，I=0设定CMOS反相器的阈值电压工作原理：b)外加触发信号dd =VTH产生如下正反馈过程：迅速使 o1 = 0 o =1电路进入暂稳态 电容充电I210 - + 1 vO1 vO G2 G1 C D R VDD vI vI2 vC 1 Rd Cd vd c)电容充电,电路由暂稳态自动返回到稳态01I2I2 =VTH产生如下正反馈过程：迅速使 o1 = 1 o =0电容放电c =0vo2vO1vR vO1 vO vI2 0 t t t 0 VTH VDD t1 t2 0 tw6.3.2 6.3.2 用用 555 555 定时器构成的定时器构成的单稳态触发器一、电路组成及工作原理+VCCuO8 83 31 16 65 57 72 24 4&1TDQRCuIuCuI 与 VCC/3 比较uC 与 2VCC/3 比较稳态：稳态： TD 饱和, Q = 0110101饱和暂稳态暂稳态： TD 截止, Q = 1110截止引起暂稳态的原因:1. 通电的随机过程；2. uI 从 1 0使 u2 2/3 VCC1/3 VCC0导通1/3 VCC保持保持2/3 VCC2/3 VCC1/3 VCC0导通1/3 VCC保持保持2/3 VCC2/3 VCC1/3 VCC0导通1/3 VCC保持保持2/3 VCC1/3 VCC1截止2/3VCC tvi00vCt0vot 自动返回（VI1）: 由以上过程可以看出 : 每来一次负脉冲 , vo 便输出一个正脉冲,其宽度 tW 由 R C 决定 。

vIvOVCCRCvC0.01uF123487652/3VCCtvi00vC0votttW。