上限阈值电压
下限阈值电压
回差电压（滞后电压）： ΔUT＝ UT＋－UT－
6.3 多谐振荡器
是一种无稳态电路，它在接通电源后，不需要 外加触发信号，电路状态能够自动地不断变换，产 生矩形波的输出。由于矩形波中的谐波分量很多， 因此又常称为多谐振荡器。
获取矩形脉冲波形 的方法
利用多谐振荡器直接 产生
利用整形电路把周期性 变化波形变换为符合要 求的矩形脉冲
手控蜂鸣器
电路的振荡是通过控制555的复位端4脚实现的。按下S，4脚接高电 平，电路产生振荡输出音频信号，扬声器发声。松开S后，电容C3通过 R3放电，直到复位端4脚变为低电平时电路停振。R3、C3为延时电路， 改变它们的值可以改变延迟时间。该电路可用作电子门铃、医院病床用 呼叫等。
时钟脉冲信号
如图示彩灯循环控制电路。CD4017是一块十进制计数/分配器。随 着时钟脉冲的输入，IC2的输出端Q0~Q9一次出现高电平，所以发光二
信号ui的脉冲宽度 大于输出脉冲u02的
宽度，否则就成了
反相器。
微分型单稳态触发器电路和积分型单稳态触 发器电路对输入触发脉冲宽度的要求是不同的， 对于微分型单稳态触发器要求输入触发脉冲宽度 较狭，对积分型单稳态触发器则要求输入脉冲较 宽。另外，这两种电路对输入脉冲信号的极性要 求也不同，前者负脉冲是有效触发，后者则是正 脉冲为有效触发。
输出端
高电平 触发端
分压器
低电平 触发端
放电端比较器
参考点“地基触” 本发R器S
晶体管开关
分压器
由3个5kΩ电 阻组成，它为两个比较 器提供基准电平。如5脚 悬 空 ， 则 比 较 器 C1的 基 准电平为 ，比较器C2 的基准电平为 ，
改变5脚的控制电压，可改变C1、C2的基准电平。 若5脚外接电源电压为Vco，则比较器C1的基准电平为Vco，
74121是TTL非重触发单稳态触发器。 74122是TTL可重触发单稳态触发器。
6.4.4 单稳态触发器的应用
延迟与定时
整 形
利用74LS121连接的延时电路
这里第1个74LS121就起到延时的作用，而第2个 74LS121可以用作定时信号
本章小结
555集成定时器是一种应用广泛、使用灵活的集成器件，利 用555定时器和少量的外围器件可以方便的构成多谐振荡器、单 稳态触发器和施密特触发器。多用于脉冲产生、整形及定时。
解：由CB555的特性参数可知，当电源电压取5V时，在100mA的 输出电流下输出电压的典型值为3.3V，所以取VCC=5V可以满足对 输出脉冲幅度的要求。
四、占空比可调电路
UDD
R1
R2
i放
RA Rw
V1 RB
V2 +
C
84
T7D
3
6
5
2
1
i充
uo 0.01m F
将前边电路稍加改 动 ,就 可 得 到 占 空 比 可 调 的 多 谐 振 荡 器 ,如 图
①电路具有两个阈值电压，分别称为正向阈值电 压和负向阈值电压，二者的差值称为回差。输出电 平的变化滞后于输入，形成回环。
△U＝ UT＋－ UT－＝ － ＝
②与双稳态触发器和单稳态触发器不同，施密特 触发器属于“电平触发”型电路，不依赖于边沿陡峭 的脉冲。
此时，UT＋=UM,UT－=UM/2
所示。在图中加了电位 器 Rw,并 利 用 二 极 管 V1 和 V2将 电 容 C的 充 、 放 电 回 路 分 开 ,充 电 回 路 为R1、V1和C,放电回路 为C、V2和R2。
6.3.2 由逻辑门电路构成的多谐振荡器
图中G1、G2两个反相器之间经电容C1和C2耦合形 成正反馈回路。使G1和G2工作在电压传输特性的转折 区，这时，两个反相器都工作在放大区。由于G1和G2 的外部电路对称，因此又称为对称多谐振荡器。
第6章 脉冲产生与整 形电路
内容提要：
本章在简单介绍555定时器后，主要讲述了由 555定时器构成的施密特触发器、多谐振荡器和单稳 态触发器，简要的介绍了由逻辑门电路构成施密特 触发器、多谐振荡器和单稳态触发器的三种脉冲产 生和整形电路，并对上述电路的数字集成芯片和相 关应用进行了详细的说明。
6.1 概 述
6.4.3 集成单稳态触发器
集成单稳态触发器，按能否被重触发，可以分成两类： 可重触发：在暂稳态期间能够接收新的触发信号，重新开始暂稳态的
过程。 非重触发：在暂稳态期间不能够接收新的触发信号，即非重触发的触发 器只能在稳态时接收信号，一旦被触发翻转到暂稳态后，即使再有新的 触发信号到来，其既定的暂稳态过程也会照样进行下去，直至结束为止。
n 当 从0逐渐升高并达到 = VTH时，由于G1进入了 电压传输特性的转折区（放大区），所以 的增加
将引发如下的正反馈过程。
n 当 从高电平VDD逐渐下降并达到时， 的下降会引 发又一个正反馈过程。
n 通过改变R1和R2的比值可以调节 、 和回差电压 的大小。但R1必须小于R2，否则电路将进入自锁 状态，不能正常工作。
CMOS多谐振荡器
若UT=0.5UDD，则振荡周期为：
T≈ 1.4RC
6.3.3 石英晶体多谐振荡器
以上振荡器的频率稳定性不高，在要求振荡频率精确的场合， 常采用石英晶体多谐振荡器
石英晶体电抗频率特性：外加电压频率为f0时阻抗最小。
所以频率为f0的电压信号最容易通过它，并在电路中形成正反馈， 而频率不是f0的电压信号被衰减。
常在输入信号uI和触发电路之间加一微分电路，
τCP
例：用集成芯片555所构成的单稳态触发器电路及输入波
形Vi如题图6.5（a）、（b）所示，试画出对应的输出波 形VO和电容上的电压波形VC，并求暂稳态宽度tW。
（a）单稳态触发器电路图
（b）输入波形图
解：
6.4.2 用逻辑门电路构成的单稳态触发器
极管LED1~LED10依次点亮形成移动的光点，并不停地循环下去。
6.4 单稳态触发器
6.4.1 用555定时器构成单稳态触发器
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；暂稳状态维持一段时间后， 自动返回到稳态。
一、电路组成及工作原理
触发脉冲
TD
RD(4) 0 1 1 1
00
不定
RD(4) 0 1 1 1
输入
UTH(6)
>2VCC/3 <2VCC/3 <2VCC/3
UTR(2)
>VCC/3 >VCC/3 <VCC/3
输出
uO(3) TD状态
低
导通
低
导通
不变 不变
高
截止
6.2.2 由555定时器构成输的入施密特触发器 输出
RD(4)
UTH(6)
UTR(2)
uO(3)
00
不定
输出缓冲级
由反相器构成输出缓 冲级，其作用是提高定时 器的带负载能力，一般可 驱 动 两 个 TTL门 电 路 。 同 时输出级还起隔离负载对 定时器影响的作用。
晶体管开关
由晶体管TD构成，它的状态受Q控制， 当Q=0时TD截止，当Q=1时，TD导通。
2、电路基本功能
01
0
10
1
11
不变
555定时器是一种多用途的中规模单片集成 电路，它由美国Sginetics公司于1977年最早开 发研制的。它是将模拟功能和逻辑功能巧妙地结 合在一起，具有功能强大、使用灵活、应用范围 广等优点，广泛地用于工业控制、家用电器、仪 器与仪表、测量与控制、家用电气与电子玩具等 领域，俗称“万能块”。
获取矩形脉冲波形的途径主要有两种：
TD状态
0
低
导通
一、电路结构及工作1 原理 >2VCC/3 >VCC/3
低
导通
1
<2VCC/3
>VCC/3
不变
不变
1
<2VCC/3
<VCC/3
高
截止
uo
UＯＨBiblioteka UＯＬ０ui(b) 电压传输特性
uo
二、电路特点
UＯＨ
△U
施密特触发器是具有 UＯＬ 滞后特性的数字传输门。 ０
UT－
UT＋
ui
特点：
(b) 电压传输特性
△Ｕ＝ UT＋－ UT－＝ UM/2
三、施密特触发器的符号
6.2.3 由逻辑门电路构成的施密特触发器
该电路是由反相器和电阻组成的。将两级反相器 串接起来，同时经过分压电阻将输出端的电压反馈到 输入端，就形成了一个具有施密特触发特性的电路。
n 当 =0时，因G1、G2接成了正反馈电路，所以 vo=VOL≈0。这时G1的输入 ≈0。
比较器C2的基准电平为 。
工作中若不使用控制端，应通过0.01μF电容接地。
比较器
比较器C1、C2是两个结 构完全相同的高精度电压 比较器。当U+>U-时，输出 为高电平“1”，当U+<U-时，
输出为低电平“0”。
基本RS触发器
由两个与非门组成， 它的状态由两个比较器输 出控制。
01
0
10
1
11
不变
输入 UTH(6)
>2VCC/3 <2VCC/3 <2VCC/3
UTR(2)
>VCC/3 >VCC/3 <VCC/3
稳态 暂稳态
输出
uO(3) 低
TD状态 导通
低
导通
不变
不变
高
截止
暂稳态时间(输出脉冲宽度 tp ≈ 1.1 RC
为了使电路能正常工作，要求外加触发脉冲的宽 度τCP小于tP。且负脉冲的数值一定要低于UCC/3。为此