555定时器的电路解析
vI
O
t
2V 3 CC
O
vC
t
vO
O
t
主要参数估算
(1) 输出脉冲宽度Tw
vI
(2)恢复时间tre
tre=(3~5)τ2
O
t
(3)最高工作频率fmax vI周期的最小值: Tmin= tW+tre 最高工作频率:
2 V 3 CC
vC
O
t
vO
TW
O
f max
1 1 Tmin tW t re
二、逻辑功能
Q1。 〈1〉TH≥2/3VDD 、TR ≥VDD/3时,输出uo1=1,uo2=0, Q=0 = 〈2〉TH < 2/3VDD 、 TR < VDD/3时,输出uo1=0,uo2=1, Q=1 Q =0 。
555定时器组成施密特触发器
一、电路结构
将定时器5G555的TH输入端和 TR 输入端连在一起,作为触发信号UI的输入端, 并从OUT端取出,便构成了一个反相输出的施密特触发器。
用555定时器组成单稳态触发器
一、电路结构
三. 单稳态触发器 (一) 电路组成及工作暂稳态;在触发脉冲作用下,由稳态翻转到 暂稳态;暂稳状态维持一段时间后,自动返回到稳态。
(1)稳态:uI为高电平,VDD通过R对C充电,使uC上升,当uC上廾到2/3 VDD 时,触发器置0,即Q=0,放电管V导通,电容通过放电管迅速放电。直到 uC=0。一旦放电管V导通,C被旁路,无法再充电,这时电路处于稳定状 态。这时时uI=1,R=0,S=0, uo为低电平。
(二)、下降过程 1、UI由高电平逐渐下降,且1/3VDD<UI<2/3VDD时,Uo1=0、Uo2=0。 基本RS触发器保持原状态不变。即 Q =0、Q=1,输出UO=UOL 2、当输入UI≤1/3VCC时,Uo1=1、Uo2=0、Q=1、 Q =0,输出UO由UOL→UOH。 当UI下降到1/3VCC时,电路输出状态又发生另一次跃变→ UOH → UOL 。 (三)、回差电压 UT=UT+-UT-=1/3VCC 电路具有反相输出特性 (四)、电压传输特性
施密特触发器的应用举例
1. 波形变换——将缓慢变化的输入信号(模拟信号),转换成 为符合TTL系统要求的脉冲波形(数字信号)。
正弦波振荡器 1 V O
2. 用作整形电路——把不规则的输入信号整形成为矩形脉冲。
输入
VT+ VT-
输出
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。
(2)触发翻转:当输入端加入负脉冲(宽度应 小于脉宽tpo),即 TR 端<1/3VDD则S=1(R=0), 触发器翻转1态,输出uo为高电平。Q=1,这时
uI=0,R=0,S=1, uo=1。
(3)暂稳态的维持时间 uI由0开始增大( uo=1 ),三极管V截止,VDD 经R向C充电,定时开始。时间常数τ1=RC.在vDD 上升到2/3VDD之前, R=0,S=0, uo=1。电路保持 暂稳态不变。
1、模拟功能部件 (1)、电阻分压器 VCC经3个5K欧姆的电阻分压后,提供基准电压:当不外接固定电压C-V时, UR1=2/3VDD , UR2=VDD/3;当外接固定电压U时,UR1=U , UR2=U/2 (2)、电压比较器C1和C2 〈1〉TH≥2/3VDD 、TR ≥VDD/3时,输出uo1=1,uo2=0, Q=0
T
t
用集成门电路构成的单稳态触发器
1. 电路组成及工作原理 暂稳态是靠RC电路的充放电过程来维持的。 由于图示电路的RC电路接成微分电路形式, 故该电路又称为微分型单稳态触发器。
集成门电路构成的单稳态触发器
(1) 输入信号uI为0时,电路处 于稳态。 uI2=VDD(高电平1),uO=UOL =0, uO1=UOH =VDD(全0出1)。 (2)外加触发信号,电路翻转到暂稳态。 当uI从0变1时,uO1则从1变为0(有1出0),经过电容C耦合, 使uI2产生负跳变,G2输出uO 由0变1 ;uO的正跳变反馈到G1输 入端,从而导致如下正反馈过程: 使电路迅速变为G1导通、 G2截止的状态,此时,电路 处于uO1=UOL、uO=uO2=UOH的状态。 然而这一状态是不能长久保持的,故称为暂稳态。
VI 1 V O
VI VT+ VT-
V O
0
t
0
t
5.2
工作特点:
单稳态触发器
第一,它有稳态和暂稳态两个不同的工作状态; 第二,在外加脉冲作用下,触发器能从稳态翻转
到暂稳态;
第三,在暂稳态维持一段时间后,将自动返回稳 态,暂稳态维持时间的长短取决于电路本身的参数, 与外加触发信号无关。 例:楼道的路灯 。
(4)自动返回时间——当uC上升至2/3VDD时,uO变0,V导通放电,定时结束,暂稳 态结束。uI=1,R=1,S=0, uo=0。
( 5 )恢复过程 —— 当暂稳态结束后, C 通过饱和导通的 T放电,时间常数 τ2=RCESC ,由于 RCES 很小,所以放电很快。 C 放电完毕,恢复过程结束。
一、结构框图(双极型)
555定时器
555定时器的得名:内部有3个5K欧姆的电阻 分压器,故得名。555定时器可产生精确的时间 延迟和振荡。
对于比较器C1与C2, 其输入、输出有如下关 系: 当u+>u-时,输出 uo为 高电平1。 当u+<u-时,输出 uo为 低电平0。 集电极开路的放电管V、输出 UO=0时,V导通,输出UO=1 时,V截止。 相当于一个受控电子开关。
Q =1。
〈2〉TH < 2/3VDD 、 TR < VDD/3时,输出uo1=0,uo2=1, Q=1 Q =0 。
TR ≥VDD/3时, uo1=0,uo2=0, Q、 Q状态维持不变。 〈3〉TH < 2/3VDD 、
(3) R 为直接置0端,低电平有效。 (4)集电极开路的放电管V、输出UO=0时,V导通,输出UO=1时,V截止。 相当于一个受控电子开关。
TR
Q
二、工作原理 (一)、上升过程 1、UI<1/3VDD时,U01=1、U02=0、Q=1、 Q =0、UO=UOH。 TR ≥VDD/3时, Uo1=0、 2、1/3VDD<UI<2/3VDD时, 由于 TH < 2/3VDD 、 Uo2=0,基本RS触发器保持原状态不变, UO=UOH。
3、UI≥2/3VDD时,Uo1=0、Uo2=1、 Q=0、Q=1,UO由UOH→UOL,即UO=0。 当UI上升到2/3VCC时,电路的输出状态发生跃变。 4、UI再增大时,对电路的输出状态没有影响。