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数字电路脉冲波形的产生和整形
单定时器 型号:
单双极极型型— —— —最最后后43位位数数555 7555
双定时器 双极型——最后3位数556 单极型——最后4位数7556
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一、 555定时器的电路结构和基本功能 1.电路结构
555定时器的内部电路包括以下几部分 :
①两个电压比较器: C1、C2 ; ②一个基本RS 触发器;
路会自动返回到稳态。暂稳态的持续时间与触发脉冲无关, 仅决定于电路本身的参数(主要为RC参数)。
或 t =τ ln vC ( ) - vC (0 +) vC ( ) - vC ( t )
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本章讲授
§1 555定时器的原理和应用 §2 集成门构成的脉冲电路
学习要求
§1
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555定时器的原理和应用
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。
二、555定时器的基本应用
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。
1. 单稳态触发器
2. 多谐振荡器
3. 施密特触发器
⒈
单稳态触发器 资料仅供参考,不当之处,请联系改正。
单稳态触发器的特点
①电路有一个稳态和一个暂稳态。 ②在外来触发脉冲作用下,电路由稳态翻转到暂稳态。 ③暂稳态是一个不能长久保持的状态,经过一段时间后,电
分别为 2 Vc和c 。1 Vcc
3
3
工作状态:
在TH、TR、RD 端施CO
加不同电平的控制 TH 信号,得到555的几
种不同工作状态。 TR
需了解C1、C2、T、
Q、Q、Vo 的工作情 D
况。
+Vcc R 0 资料仅供参考,不当之处,请联系改正。 D
8
R
5
C1
+
6
R
4 &
2
+ -
&
C2
R
7
T
Rb
②R= D1, VTH 3 2V CC , VTR 1 3V CC 时 : C 1=0、 C= 2 1、 Q = 1、 Q= 0、 V= o0, T导。 通
CO TH
<2VCC/3
TR
>VCC/3
D
+Vcc RD 资料仅供参考,不当之处,请联系改正。
8
4
R
5
+ C1 1 &
-
6
R
Q1
2
+ -
1 & Q0
4.5~18V
电压
控制端 CO TH
阈值 输入端
TR
触发 输入端 D
放电端
+Vc
RD
c
8
4
R
5
C1
+
&
-
6
R
2
+ -
&
C2
R
7
T
Rb
1
地
复位端 低电平有效
Q
3
Q
1
输出端
v
o
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555定时器的管脚图
电源电压范围: 4.5V ~ 18V
电 放 阈 电控 源 电 值 压制
1
Q1 Q
30
1
vo
①R= D 0时 :Q = 1, V0,oT = 导通
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+Vcc
RD 1
CO TH
>2/3VCC
TR
>1/3 VCC
D
8
4
R
5
C1
+ 0&
-
6
R
2
+ 1&
-
C2
R
7
Rb
1
Q1 Q0
0
3 1
vo
①R= D 0时 :Q = 1, V0,oT = 导通
C2
R
7
× Rb
1
31
1
Vo
③R= D1,VTH 3 2VCC , VTR 1 3VCC 时:
C1=1、C= 21、Q、 Q不变 ;V不 o 变 , T状态不变。
④R= D1, VTH 3 2VCC , VTR 1 3VCC 时 :
C1=1、 C= 20、 Q=1、 Q=0;Vo=1, T截止。
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综合以上的分析结果,便可得到 555的功能表:
RD 阈值端
TH
0
触发端
TR
vo
晶体管
T
0 导通
1 大于 / 2VCC 3 大于 / VCC 3 0 1 小于 / 2VCC 3 大于 / VCC 3 保持
导通 保持
1 小于 / 2VCC 3 小于 / VCC 3 1 截止
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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: ★脉冲电路侧重波形,数字电路侧重逻辑关系。 ★数字电路的信号波形也是一种脉冲波形。
资料仅供参考,不当之处,请联系改正。压不能突变,Vc(0+)= Vc(0-),
C2
R
7
Rb
1
30
1
vo
③R= D1,VTH 3 2VCC , VTR 1 3VCC 时:
C1=1、C= 21、Q、 Q不变 ;V不 o 变 , T状态不变
CO TH
<2VCC/3
TR
<VCC/3
D
+Vcc RD 资料仅供参考,不当之处,请联系改正。
8
4
R
5
+ C1 1 & Q 0
-
6
R
2
+ -
0 & Q1
③一个晶体管T; ④由三个相等电阻组成的分压器; ⑤一个反相器等。
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两个电压比较器: C1、C2 一个基本RS 触发器
+Vc
RD
c
8
4
R
CO
5
C1
+
Q
&
TH
-
6
R
TR
2
+ -
&Q
C2
R
D
7
T
Rb
1
一个反相器
3 1
v
o
由三个相等电阻组成的分压器 一个晶体管T
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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。
脉冲电路分类:
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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)
VCC D TH CO
876 5
555
12 3 4
GND TR Vo RD
地 触输复 发出位
2.基本工作状态
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+Vcc
RD
CO
TH
2 Vcc
3
TR
1 Vcc
3
D
8
4
R
5
C1
+
6
R
&Q
2
+ -
C2
R
7
T
1
&Q
Rb
3 1
vo
三个电阻构成的分压器给两个比较器提供基准电压:
电容充放电需要时间,有过渡过程,其时间长短只与 τ=RC有关,工程上取3τ;
(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
t
vC ( t ) = vC ( ) + [vC (0 +) - vC ( )]e τ