8
uo 3
5
3
o
0 u
t
1
C 0
t
设电容C 原先未充电, 故 UTH =UTR < VCC /3 , 此时 uo = 1， 555内的晶体管 T 截止 , 电源通过 R1 和 R2 对电容 C 充电。 在 uC 没有充电到 2VCC /3 之前， uo 保持 1 不变。 一旦 uC 充至2VCC /3，则 UTH =UTR >2VCC /3 , 立即 uo = 0 , 同时555内的管 T 导通，电容 C 经 R2 7#管脚 T 1# 管脚放电一直至VCC /3，使得uo 回到 1 ，进入循环 ... ...
时钟
E A CP B F G H
C D
CP QA QB QC QD 74LS194 ( 1 ) S1 S0 S1
QA QB QC QD 74LS194 ( 1 )
CLR + 5V
R R2
S0
C2
CLR R1
R C1
移位输入
R1、C1 、 R2、 C2用于调节 延长的时间。
DW2 Q2
A
Q1 DW1 B A
uo
0 1
晶体管
T
能
表
导通 截止 保持 导通
(6-28)


保持
0
6.5.2 555定时器的应用
例1：多谐振荡器
VC
C
2VCC / 3 7 VCC / 3 TH 6 2 4 555 8 uo 3 5
TR
1
C
(6-29)
例2： 双稳态触发器: 微电机起动停车控制电路。
VCC S2 4 R TH R TR S1
3 uo
R
1 0 0 1 RD
S
0 1 0 1
Q 0 1
Q
1 0
触发端
TR D
R
1
保持 保持 禁止 禁止
比较的结果
阈值端
TH
触发端
TR
R 1 0 0
S
0 1 0
Q 1 0
T
uo
>2VCC / 3
<2VCC / 3 <2VCC / 3
>VCC / 3 <V /
CC
导通 0 截止 1
(6-27)
3 CC / >V 3
保持 保持 保持
VCC
8
RD
4
2VCC / 3
TH CO
TR D
6 5 2
7
R + R A1 A2 T
R Q
uo
S Q
3
VCC / 3
+ R
1
555 的 功
RD 1 1 1 0
阈端
TH >2VCC / 3 <2VCC / 3 <2VCC / 3
触发端
TR >VCC / 3 <VCC / 3 >VCC / 3
< <
VCC
R D TH
RT 7 6 2 4 8 uo 3
洗相曝光定时器
D1
白 红
ui TR
S
1
CT
5
D2
J J
~
亮 灭
按钮 S
未按 按一下
uo
0 1
按着S忘了松手,会怎麽样?
不通电 通电 不动作 闭合 灭
J的线圈 J 的接点 红灯 白灯
亮
白灯亮的时间即为曝光时间 TW 。 T
W
= 1.1 RT CT
自动返回
稳定状态
学习的重点：为什么会自动返回？需多少时间？
(6-13)
6.4.1 积分型单稳态触发器的工作原理
ui
1
uo1 R C
2
ui uo2 uo1
0
A
t1
t
在 ui 脉冲到来以前，uo1是高 电平，uo2是高电平。
ui 正 跳变 uo1 负跳变 uA 不 突变 C放电 uo2负 跳变
uA
0
t
CLR
Q tW
(6-20)
3. 通过在 A 端或 B 端加再触发脉冲，可使输 出脉冲的宽度加宽:
B
Q tW 由于这种单稳可以通过加再触发脉冲增 大输出脉冲的宽度，所以，它被称为可 再触发式单稳。
(6-21)
tW
6.4.3 单稳态触发器的应用
单稳的应用多种多样，如：整形、延时控制、 定时顺序控制等等。例如“ 延时控制 ”:
R
10
3 uo
t
0 1
1 0
uo1
0
C
t
uo2
0
t
uA
UT 0
t
U
(6-5)
uo
0
uo1
uo2
1
2
A RS R
t
100 C
3
uo
uo1
0
t
输出信号的周期 近似为:
uo2
0
T = 2.2 RC
t
uA
UT 0
T
t
(6-6)
6.3.2 RC 耦合式振荡器
uR1 C1 uo1
1
uo1
0
t
uR2
2
R1
C2
uA下降直到UT
uo2
UT 0
t
uo2上跳； uA继续下降
0
t
(6-14)
讨论：对 uA 的放电快慢有无约束?
ui ui
1
uo1 R C
2
A
uo2
uo1
0
t1
t2
t
回答: 有! …... 原因：若C 的放电太慢，在 t1 ~ uA t3 期间， 变 量 uA>UT ,
0
t
在图中所示的情况下， uo2 的上升边将由ui的下降边 uo2 控制，故必须改进电路!
uo2 C2
2
R1
1
R2
C1
2
R2
uo
( b)
石英晶体 C2 ( c)
(6-9)
X
X>0感性
0 X<0容性 石英晶体的等效电路 石英晶体的阻抗与频率特性
f
石英晶体的化学成分是SiO2 ,晶格结构为各向异性，是 一种具有压电效应的晶体。由石英晶体的阻抗与频率特 性曲线可见石英晶体的 选频特性很好。
(6-10)
1
R2
C1
2
石英晶体 C2
uo
其振荡频率主要取决于石英晶体的固有频率
(6-12)
§6.4 单稳态触发器
单稳态触发器简称“单稳” 。 单稳的突出特点是： 输出端只有一个稳定状态， 另一个状态则是暂稳态。加入触发信号后,它可 以由稳定状态转入暂稳态，但是， 经过一定时 间以后，它又会自动返回原来的 稳定状态。 外部触发 稳定状态 暂稳态
8 555
uo 3 5
6
微电机 M
2 1
C
S1 : 起动按钮 S2 : 停车按钮
(6-32)
例3： 单稳态触发器: 洗相曝光定时器。
VCC R D TH RT 7
若合闸时输出为 0，将保持0
4
8
uo 3
uo 0 uCT
2VCC 3
6
2 1 5
t
若合闸时输出为 1，
ui TR
S
输出会自动回到零
CT
若S打开 。 输出总为0
电 源 VCC
8 1
555定时器的内部电路图
放 阈 电控 电 值 压制 D TH CO
7 6 5 4
555
电源电压范围: 4.5V ~ 18V
2
3
GND TR 地
Uo
输 出
RD 复 位
(6-26)
触 发
VCC
RD
4
阈值端
TH CO
8 6 5 2 7
RS 触发器功能表
R + R + A1
R Q S Q A2 T
VCC 1RT /CT 1CT 16 14 15 1Q
13
2Q 2CLR 2B 11 12 10 CLR
2A 9
Q Q
Q
Q
CLR 2
7 8 2Q 2CT 2RT /CT GND 5
(6-18)
1 1A
3
4
6
1B 1CLR 1Q
74LS123 包括两个独立的单稳，各管脚以字头 1、2相区别。单稳输出脉冲的宽度，主要由外接的 定时电阻( RT )和定时电容( CT )决定。 单稳的翻 转时刻决定于 A、B、CLR 三个输入 相与的结果， 具体参见它的功能表。 74LS123功能表
CLR

1 1
0

A

B
Q
1 0 0

0
0 0 0
Q 1 1 1
说明 稳态
1 1
触发
(6-19)
74LS123输出脉冲的宽度有三种控制方法:
1. 基本脉冲宽度由外接电阻( RT )、电容 ( CT )决 定，当CT > 1000PF 时，脉宽 tW 应为： tW = 0.45 RT CT 单位：RT —k；CT — pF；tW — nS 2. 在清零端( CLR )加清 0 负脉冲，可提前 终止输 出脉冲，如下图所示:
6.5.1 555定时器的工作原理
首先介绍555定时器的内部电路结构。
(6-24)
555定时器的内部电路包括以下几部分 ：
（1） 一个由三个相等电阻组成的分压器; （2）两个电压比较器: A1、A2 ; （3）一个 RS 触发器; （4）一个反相器和一个晶体管T。