8.1.1 555定时器的电路结构
VCC
8
5kΩ
VCO CO 5
Vi1
TH
6
Vi2
TR
2
C1 ∞
+
-
5kΩ C2 ∞
+
-
RD
4
G1
UC1
&Q
UC2
&
Q
G2
V’o D 7 5kΩ TD
1
组成：
1. 分压器
G3
1
OUT 2. 比较器
3 Vo 3. RS锁存器
4. 三极管放电开关 5. 输出缓冲器
8.1.2 定时器的逻辑功能
TD
1
0
t
VC
2/3VCC
G3
0
t
1
VO
3 Vo
tw
tw
0
t
*Vi的负脉冲宽度要小于tw
tw≈1.1RC
如果在5脚与1脚之间接一个10k电阻， 输出波形 发生什么变化？
8.3.2 用施密特触发器构成单稳态触发器
Vi VDD
0
t
Vi
C VR
Vo
VR
VT+
VT-
R
0
t
VO
Ω
VCO CO 5
Vi1
TH
6
Vi2
TR
2
C1 ∞
+
-
5kΩ C2 ∞
+
-
RD
4
G1
UC1
&Q
UC2
&
Q
G2
5kΩ
V’o D 7
TD
1
G3
1 3
当RD=1时：
1）Vi1>2/3VCC Vi2>1/3VCC Vo=0
2）Vi1<2/3VCC
Vi2<1/3VCC
Vo
Vo=1
3）Vi1<2/3VCC
2
D7
VCC
RD
8
4
5kΩ C1
∞
G1
+ UC1 & Q
-
5kΩ C2
∞
+
&
Q
-
UC2 G2
5kΩ
TD
G3
1
3 Vo
1
2. 工作原理
1) 当 Vi < 1/3VCC 时, VO=VOH ; 2) 当 1/3VCC < Vi < 2/3VCC 时, VO 保持, VO=VOH ; 3) 当 Vi > 2/3VCC 时, VO=VOL .
tw
0
t
tw=RCln(VDD/VT-)
8.3.3 集成单稳态触发器
集成单稳态触发器有多个品种, 包括TTL电路和 CMOS电路.
74LS121、74LS123 CD4098、CD4528、CD4538
例: 74121单稳态触发器
A1 3 ≥1 & 1 A2 4
B5
Rext Cext Rxcx
9 RI 10 CX 11 RXCX
7413、7414、74132 CD40106
8.2.3 施密特触发器的应用
1. 波形变换
Vi
VT+
VT-
0
t
Vi
Vo
VO
带反相器
0
t
可以把边沿变化缓慢的周期性信号变换为同频率的 矩形脉冲.
2. 脉冲整形
Vi
VT+
VT-
0
t
Vi
Vo
VO
带反相器
0
t
可以适当调节施密特触发器的回差电压,得到整齐的 矩形脉冲.
500kHz
500kHz
8.2 施密特触发器
施密特触发器逻辑符号及电压传输特性
Vo
VoH
Vi
○ Vo
VoL
0 VT-
VT+
Vi
特 点： 1）具有滞回电压传输特性 2）具有陡峭的转折区
8.2.1 用555定时器构成施密特触发器
1. 电路组成
VCC
84
Vi
6
555 3 Vo
2 15
CO 5 TH
6
TR
5kΩ C2
1
并经过一段时间后(这
Vi
TR
∞
+
2
&
Q
-
UC2 G2
3 Vo 时Vi已返回1),Q自动 返回到1)的状态.
5kΩ
VC D 7
TD
1
2. 工作原理
Vi
VCC
RD
8
4
R
CO 5
0.1μ
5kΩ C1
∞
G1
+ UC1 & Q
-
TH 6
5kΩ C2
Vi
TR
∞
+
2
&
Q
-
UC2 G2
5kΩ
VC D 7
555/7555 的特点（以Philips公司的为例）
SE555
ICM7555
电源电压范围 +4.5V ~ +18V +3V ~ +16V
灌电流 / 拉电流 200mA / 200mA 3.2mA / 1mA
定时范围 工作频率
microseconds microseconds
~ hours
~ hours
3. 幅度鉴别
Vi
VT+
VT-
Vi
Vo
0
t
VO
带反相器
0
t
可以通过调整电路的VT+和VT-,将输入信号中幅度超 过VT+的脉冲选出,幅度较小的脉冲消除,所以具有幅 度鉴别能力.
8.3 单稳态触发器
单稳态触发器特点: 电路有一个稳定状态, 一个暂稳定 状态. 在没有外界触发信号作用时,电路处于稳定状态; 在 外界信号作用下, 电路由稳态转换为暂稳态, 经过一段时间, 电路自动返回到稳定状态.
第 8 章 脉冲信号的产生与整形
➢ 555 定时器 ➢施密特触发器 能对已有信号进行变换与整形 ➢单稳态触发器 可用于脉冲信号的定时、延时 ➢多谐振荡器 能直接产生脉冲信号
8.1 555集成定时器
555集成定时器是一种将模拟和数字电路集成于一体 的电子器件, 通过外加少量的阻容元件, 能构成多种用途的 电路。
6Q Q
1
功能表
A1 A2 B Q Q 0×1 0 1
×0 1 0 1
×× 0 0 1
1 1 ×0 1
1
1
11
1 0× ×0
两种连接方法：
VCC Cext
≥1 & 1
3
4
5
9 RI 10 CX 11 RXCX
内部有2K电阻
6Q
≥1 & 1
3
4
Q
1
Cext VCC
Rext
5
9 RI 10 CX 11 RXCX
Vi
2/3VCC 1/3VCC
0
VT+=2/3VCC
t
VT-=1/3VCC
VO VOH
VOL
0
ΔVT = VT+－VT- = 1/3VCC
t
如果在5脚与8脚之间接一个5k电阻， ΔVT = ？
8.2.2 集成施密特触发器
集成施密特触发器有多个品种，一般TTL集成施密特 触发器的上触发电平约在1.7V左右，下触发电平约在0.9V 左右；CMOS集成施密特触发器的上、下触发电平和电源 电压有关。
单稳态触发器常用于脉冲的整形、定时和延时。
8.3.1 由555定时器构成的单稳态触发器
1. 电路组成
1)当Vi为高电平１并稳
VCC
定一段时间后，Q端一
RD
8
4
定为1(Q为0);(为什么)
5kΩ
R
C1
CO 5
0.1μ
∞
G1
+ UC1 & Q
-
G3
2)当Vi来一个较短的负 脉冲后, Q端改变状态,
TH 6
tw≈0.7RextCext
6Q Q
1
74121为不可重触发单稳态触发器：
Vi2>1/3VCC
Vo不变
*Q的高低确定TD 管是否导通。
TH
TR
Uc1 Uc2 Vo
TD
>2/3VCC >1/3VCC
0
<2/3VCC <1/3VCC
1
<2/3VCC >1/3VCC
1
>2/3VCC <1/3VCC
0
1
0 导通
0
1 截止
1 保持 保持
0 0 导通
➢ 555 为 Bipolar 定时器 ➢ 7555 为 CMOS 定时器 ➢ 556 为 双555 定时器 ➢ 7556 为 双7555 定时器