T R1 2R2
二． 占空比可调的多谐振荡器电路 利用半导体二极管的单向导电特性，把电容C充电和 放电回路隔离开来，再加上一个电位器，便可构成占空 比可调的多谐振荡器。
可计算得：
T1=0.7R1C
VCC
T2=0.7R2C
R1
占空比：
q T1 T1 T T1 T2
0.7R1C
0.7R1C 0.7R2C
第七章 脉冲电路
概述 集成555定时器 施密特触发器 单稳态触发器 多谐振荡器
1、概述
理想的脉冲信号：
非理想的脉冲信号：
tW
0.5U m
Um
脉冲幅度Um：脉冲电压的最大幅度值； 脉冲宽度tW：从脉冲前沿的0.5Um起到脉冲后沿 的0.5Um为止的一段时间。
0.9U m
0.1U m
tr
tf
上升时间tr:脉冲上升沿从0.1Um上升到0.9Um所需的 时间。 下降时间tf:脉冲下降沿从0.9Um下降到0.1Um所需的 时间。
1. 电路组成及工作原理
VCC 1）无触发信号输入时电
R
VCC RD
路工作在稳定状态
8
4
7
当vI=1时，电路工作在稳
vC vI
vI1 6 vI2 2
3 555
vO 定状态，即vO=0，vC=0。 （2）vI下降沿触发
C
15 0.01μF
当vI下降沿到达时，vO由
C1
0跳变为1，电路由稳态转
入暂稳态。
（3）暂稳态的维持时间
在暂稳态期间，三极管T截止，VCC经R向C充电。 时间常数τ1=RC，
vC由0V开始增大，在vC上升到2/3VCC之前，电路
保持暂稳态不变。
（4）自动返回（暂稳态结束）时间
当vC上升至2/3VCC时，vO由1跳变0，三极管T由截
止转为饱和导通，
电容C经T迅速放电，电压vC迅速降至0V，电路由
VCC
vIC
8 5
RD 4
vI1 6
vI2 2 vO, 7
555 3 vO
1
3、 施密特触发器
施密特触发器——具有回差电压特性，能将边沿 变化缓慢的电压波形整形为边沿陡峭的矩形脉冲。
VCC
VCC 2
用555定时器构
成的施密特触发
VCC RD
R
8
4
器
1. 电路组成及 工作原理
vIC 5
7
vO2
vI1 6
555定时器构成单稳态
触发器。只要用手触摸一
下金属片P，由于人体感 应电压相当于在触发输入
R 100k
端（管脚2）加入一个负
脉冲，555输出端输出高 电当时暂，平稳5，5态5灯输时泡出间（端（恢RtLW复））低发结电束光 ，
P
C
平，灯泡熄灭。
100μ
该触摸开关可用于夜
间定时照明，定时时间可
由RC参数调节。
由以下几部分组成： （1）三个阻值为5kΩ的电阻组成的分压器。
（2）两个电压比较器C1和C2。
电压比较器的功能：
v+> v-，vO=1 v+< v-，vO=0 （3）基本RS触发器、 （4）放电三极管T及缓冲器G。
二．工作原理
（1）4脚为复位输入端（ RD ），当RD为低电平时， 不管其他输入端的状态如何，输出vo为低电平。 正常工作时，应将其接高电平。
VT—=1 /3VCC。 （3）回差电压ΔVT ΔVT= VT+－VT—=1 /3VCC
二． 集成施密特触发器 1. CMOS集成施密特触发器CC40106 2. TTL集成施密特触发器74LS14
1A 1 1Y 2
2A 3 2Y 4
3A 5 3Y 6 VSS 7
14 VDD
13
6A
12
6Y 11 5A 10 5Y
暂稳态重新转入稳态。
（5）恢复过程
当暂稳v态I 结束后，电容C通过饱和导通的放电三 极管 T放电，时间常数 τ2=RCESC，经过（3～5） τ2后，电容CO放电完毕，恢复过程结束。
t
vC
23VCC
VCC
O
t
vO
tW
O
t0
t1
t
2. 主要参数估算
(1) 输出脉冲宽度Tw（用三要素法计算）
tW
1
ln
2
3
15
C4
C
47μ
0.01μ
C1
0.56μ/400V
DW 2CW13
MCR100
R1 330
C2 0.01μ
~220V SCR
5约55为和1T分1、钟R。3、当R击2、掌C声4组传成至单压稳电定陶时瓷电片路时，，定HT时D（将即声灯音亮信）号时转间换 成 通电晶信闸号管，SC经R，T2电、灯T1亮放；大，触发555，使555输出高电平，触发导 同 也能样使，T若1导触通摸，金触属发片5A5时5，，达人到体上感述应效电果信。号经R4、R5加至T1基极，
0.01μF C1
VCC 电源
(8)
RD 复位
(4)
控制电压
vIC (5) vI1 (6)
阈值输入
5kΩ
C1
5kΩ
vI2 (2)
C2
触发输入
R&
& S
5kΩ
vO, (7)
T
放电端
(1)
G
&
1
(3) vO
2. 振荡频率的估算 （1）电容充电时间T1：（用三要素法计算）
T1
1 ln
vC () vC ()
2. 用作整形电路——把不规则的输入信号整形成为 矩形脉冲。(波形的转换)
3. 用于脉冲鉴幅——从一系列幅度不同的脉冲信号中， 选出那些幅度大于VT+的输入脉冲。
8.4 单稳态触发器
单稳态触发器——有一个稳态和一个暂稳态；在触 发脉冲作用下，由稳态翻转到暂稳态；暂稳状态维 持tW一段时间后，自动返回到稳态,并在其输出端产 生一个宽度为tW的矩形脉冲。 通常把单稳态的暂稳态停留时间称作延迟时间，延 迟时间的长短仅取决于电路的有关参数，而与触发 脉冲的宽度无关。
2、集成555定时器
555定时器是一种多用途的单片集成电路。在 外部配上少许阻容元件，便能构成多谐振荡器、 单稳态触发器和施密特触发器等电路。
（1）555定时器的电路结构与工作原理
下图为集成5G7555CMOS定时器的内部电路 结构图和逻辑符号。
（1）电阻分压器 （2）直接复位端 RD
一、555定时器的电路结构
+VCC (+6V)
84 7 6 555 3
2
15
RL
C1 0.01μ
4. 触摸、声控双功能延时灯
VDD （+6V）
1N4004
A
R7 1M
R6 10k
R4 4.7M
R3 20k
R5 4.7M
T2 9014
C5 0.022μ
T1 9013
HT D
R2 1M 8 4
7
6 NE 555
D
C3 220μ
R1 R1 R2Biblioteka R2D2vC
C
VCC 8 7
RD 4
D1
vI1 6
3
vO
vI2 2 555
1
5
0.01μF C1
2. 石英晶体多谐振荡器 （1）串联式振荡器
❖作R用1、—R—2的使 两个反相器 在静态时都 工作在转折 区，成为具 有很强放大 能力的放大 电路。
❖对于TTL门， 常取 R1=R2=0.7～ 2kΩ，若是 CMOS门则常取 R1=R2=10～ 100MΩ；C1=C2 是耦合电容。
C e xt
vI
3
A1
4
A2
5
B
1
74121
GND
7
vo 6 vo 1
C ext
VCC
10 11
9
14
Cext Rext Rint VCC
C ext
3
A1 74121 vo 6
4
A2
vI 5
B
vo 1
GND
7
74121的主要参数
(1) 输出脉冲宽度tW
使用外接电阻： tW ≈0.7RextC
使用内部电阻： tW ≈0.7RintC
vO为低电平。
vF
显然与门打开的时间是
恒定不变的，就是单稳 vO 输出脉冲v/O的宽度tW。
2. 整形 单稳态触发器能够把不规则的输入信号vI，整形 成为幅度和宽度都相同的标准矩形脉冲vO。vO的幅 度取决于单稳态电路输出的高、低电平，宽度tW决 定于暂稳态时间。
vI
vO
tW
3. 触摸定时控制开关
3
A1
4
A2
5
B
74121
GND
7
vo 6 vo 1
集成单稳态触发器74121的外部元件连接方法:
（a）使用外部电阻Rext且电路为下降沿触发的连接方式. （b）使用内部电阻Rint且电路为上升沿触发的连接方式。
C e xt
VCC R ext
10 11
9 14
Cext R ext Rint VCC
tW
T
脉冲周期T：在周期性重复的脉冲系列 中，两个相邻脉冲间的间隔时间。 脉冲频率f：单位时间内脉冲重复的次 数f=1/T。 占空比D：脉冲宽度与脉冲周期的比值 D=tw/T。
如何获得脉冲信号？
（1）利用整形电路对不符合要求的脉冲信号 进行整形；
（2）利用脉冲振荡器直接产生脉冲信号；
主要介绍中规模集成电路555定时器 以及555定时器构成的几种脉冲电路： 施密特触发器 单稳态触发器 多谐振荡器