DZ
vC
C 20μF
10kΩ 0.01μF
练习二：间歇振荡器
V CC (+12V) R1 10kΩ 7 R2 150kΩ 3 555 6 (A) 2 1 5 0.01 μF R5 R3 10kΩ 100kΩ vI1 6 2 1 4 RD V CC 8 RD 4 7 555 3 (B) R4 10kΩ V CC 8 100μF
vI1 v I2
6 2 1
555
5 0.01μ C1
2. 双音门铃。
R3 3.9k V CC （ + 6V） AN
D1 3k R1 7 3k R2 C2 V CC 8 RD 4 8Ω
D2 2CP P C3 47μ
vI1 v I2
6 2 1
555 3
47μ 5 C1 0.01μ R4 4.7k
C 0.1μ
二． 占空比可调的多谐振荡器电路
利用二极管的单向导电性，把电容C充电和放电回路隔离开， 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 T2=0.7R2C
R1 V CC 8 R2 D2 D1 7 RD 4 V CC
占空比：
T1 T1 q T T1 T2 0.7 R1C 0.7 R1C 0.7 R2C R1 R1 R2
vO
vI1
6 2
6 2 1
vC
C1 10μF
v I2
vC
C2 0.01 μF
v I2
5
本章小结
1．施密特触发器和单稳态触发器，虽然不能自动地产生矩形
脉冲，但却可以把其它形状的信号变换成为矩形波，为数
字系统提供标准的脉冲信号。 2．多谐振荡器是一种自激振荡电路，不需要外加输入信号，
就可以自动地产生出矩形脉冲。用555定时器可以组成多谐
vI1
3 6 2 1 555 5 0.01μF C1
vO
vC
C
v I2
三． 石英晶体多谐振荡器
1.石英晶体的选频特性
有两个谐振频率。当f=fs时，为串联谐振，石英晶体的电抗X=0；
当f=fp时，为并联谐振，石英晶体的电抗无穷大。
由晶体本身的特性决定： fs≈ fp≈ f0（晶体的标称频率） 石英晶体的选频特性极好，f0十分稳定，其稳定度可达10-10～10-11。
振荡器，用石英晶体也可以组成多谐振荡器。石英晶体振 荡器的特点是fo的稳定性极好。 3．555定时器是一种用途很广的集成电路，除了能组成施密 特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器以外，还可以接成
各种灵活多变的应用电路。
石英晶体工作在串联谐振频率 f0下，只有频率为f0的信号才能通过，满 足振荡条件。因此，电路的振荡频率= f0，与外接元件R、C无关，所以这
种电路振荡频率的稳定度很高。
（2）并联式振荡器
RF
10MΩ G2
1
G1
1
vo
C2 20pF
C1 5～ 50pF
RF是偏置电阻，保证在静态时使G1工作转折区，构成一个反相放大器。
6 2 1
v O1
T C
2 5 1 5 D1 D2
vI
VT+ VTVI Vo1 2 3 VCC
VC Vo2
Vo
6.2 如图所示，555构成的施密特触发器，当输入信 号为图示周期性心电波形时，试画出经施密特触发 器整形后的输出电压波形。
V C C(+5V)
8 7
4 555 3
vI
6 2 1
vO
vI
晶体工作在略大于fS与 fP之间，等效一电感，与C1、C2共同构成电容三点 式振荡电路。电路的振荡频率= f0。
反相器G2起整形缓冲作用，同时G2还可以隔离负载对振荡电路工作的影响。
四．多谐振荡器应用实例 1. 简易温控报警器
V CC （ +6V） T 20k R1 7 100k 2k R3 0.01μ C R2 V CC 8 3AX31 RD 4 C2 3 10μ/10V
5
vO
6.3 一过压监视电路如图所示，试说明当监视电压vx 超过一定值时，发光二极管D将发出闪烁的信号。 提示：当晶体管T饱和时，555的管脚1端可认为处于 地电位。
V CC
R1
10kΩ 7
V CC 8
RD 4
510Ω D
vx
100Ω
100kΩ RW
vI1 v I2
3 6 2 555 1 T 5
vO
X
u
感性
石英晶体
0
u
fs
容性
fp
f
2. 石英晶体多谐振荡器
（1）串联式振荡器
R1
C2
R2
G1
1
C1
G1
1
vo
R1、R2：使两个反相器都工作在转折区，成为具有高放大倍数的放大器。 对 于 TTL 门 ， 常 取 R1=R2=0.7 ～ 2kΩ ， 对 于 CMOS 门 ， 常 取
R1=R2=10～100MΩ ；C1=C2是耦合电容。
练习一： 6.1 图为一心律失常报警电路，图中vI是经过放大后的心电信 号，其幅值vIm=4V。 （1）对应vI分别画出图中vo1、vo2、vo三点的电压波形； （2）说明电路的组成及工作原理。
V CC (+5V) V CC (+5V)
8 7
4 555 3
R
8 7 6 555
4 3
v O2
1
vO
vI
vO
vI1
vC
C1 10μF
v I2
vC
C2 0.01 μF
v I2
练习三：报警器
V CC (+12V) R1 10kΩ 7 R2 150kΩ V CC 8 RD 4 7 555 3 (A) R3 1 5 0.01 μF R5 10kΩ 100kΩ vI1 555 3 (B) R4 10kΩ V CC 8 RD 4 100μF
6.3 多谐振荡器
多谐振荡器——能产生矩形脉冲波的自激振荡器。 一． 用555定时器构成的多谐振荡器
1. 电路组成及工作原理
V CC R1 P R2 7 V CC RD 4 8
vc
2/3VCC 1/3VCC
vI1 v I2
3 6 555 2 1 5
vO
0
t
vC
C
vo
0.01μF C1
0
t
V CC
(8) (4)
R1 P R2
5kΩ
2/3V CC
(6)
C1 5k Ω
R
& G 1
vI1 1/3V CC
(2)
vC
& C2 5k Ω T S
&
(3)
vO
C

v I2
(7)
放电端
(1)
2. 振荡频率的估算
（ 1 ）电容充电时间 T1 ：（用三要素法计算）
1 V VCC CC vC ( ) vC ( 0 ) 3 T1 1 ln 1 ln 0.7( R1 R2 )C 2 vC () vC (T1 ) VCC VCC 3 vc （2） 电容放电时间T2
3. 秒脉冲发生器
R 1 1 FF 1
T 触发器 Q1
FF 2
Q2
FF 14
Q14
FF 15
Q15 秒脉冲 f 1Hz
C1 f f1 16384Hz
C2 f2 8192Hz
C14 f 14 2Hz
C15
C2
C1
0
32768Hz
CMOS石英晶体多谐振荡器产生f=32768Hz的基准信号， 经T/触发器构成的15级异步计数器分频后，便可得到稳定度 极高的秒信号。 这种秒脉冲发生器可做为各种计时系统的 基准信号源。

T2 0.7 R2C
2/3VCC 1/3VCC
（3）电路振荡周期T
T=T1+T2=0.7(R1+2R2)C
0 vo
T1 T2
（4）电路振荡频率f
1 1.43 f T ( R1 2 R2 )C
t
（5）输出波形占空比q T R R2 q 1 1 T R1 2 R2
0
t T