3) 自动返回稳定状态
t
O uC
2 VCC 3
VCC
O uO VOH VOL O
t tW
t
当 uC 上升到 uC ≥2/3 VCC 时， TH = uC ≥2/3 VCC，而TR = uI = UIH(> 1/3 VCC )，因此 uO 重新跃变 为低电平。同时，放电管导通，C 经 T 迅速放电 uC 0 V，放电完毕 后，电路返回稳态。
t
O uC
2 VCC 3
VCC
O uO VOH VOL O
t tW t
用555定时器组成单稳态触发器4
TH≥2/3 VCC
VIH
放电 T
VOL
uI VIH
1 VCC 3
2) 触发进入暂稳态 当输入 uI 由高电平跃变为低电平 (应< 1/3 VCC )时，使 TR <1/3 VCC，而TH = uC 0 V < 2/3 VCC，因此 uO 跃变为高 电平，进入暂稳态，这时放电管T截止， VCC 又经 R 向 C 充电，uC 上升。
8 7 6
VCC1 R
4
8 vI
vI
555 1
4 7 3 5
555 3
vO
vI
2
vO2
6 2
1 v5 O1
VIC 0.01F
vO
VT+ VTVI Vo
用555定时器组成施密特触发器3
3. 应用举例 1）波形产生电路（多谐振荡器）
R VCC
R
8 4 7
C
6 3 555 2 1 5
vI
0.01F
1 0 1
保持 0 1
保持
(1)
555定时器应用
VCC
VCC
Vi 8 4 3 5 Vo
R uI uC +
6
555
2 1
VCC RD TH OUT TR 555 DIS CO GND C
uO
0.01 F
555定时器及其应用
555定时器是一种应用方便的中规模集成电路, 广泛用于信号 的产生、变换、控制与检测。
GND 1
2、工作原理
VCC (8) RD
如果悬空
2 VCC 3
(4)
0 1
&
vIC (5) vI1 (6)
2 2 VCC CC 3 3 CC
5 k
+ 5 k
C1
1 0 1 0 1
T
R
1 VCC 3
vI2

(2)
+
5 k
S
&
&
0 1
G
1
(3)
1 0
vo
C2
vo’
1 VCC CC 3 (7)
脉冲波形的变换与产生
在数字系统中，矩形脉冲作为时钟信号控制和协调着整 个数字系统的工作，所以时钟脉冲的好坏直接关系整个系 统能否正常工作。 获得矩形脉冲的方法一般有两种： （1）使用各种形式的矩形波发生电路产生矩形波。（e.g. 多谐振荡器） （2）利用已有的周期性信号，通过整形电路变换为所需 的矩形波信号。（e.g. 施密特触发器、单稳态触发器）
双极型产品 单555型号的最后几位数码 双555型号的最后几位数码 优点 555 556 驱动能力较大 CMOS产品 7555 7556 低功耗、高输入阻抗
电源电压工作范围
负载电流
5~16V
可达200mA
3~18V
可达4mA
8.4.1 555定时器 8.4.2 用555定时器组成施密特触发器 8.4.3 用555定时器组成单稳态触发器 8.4.4 用555定时器组成多谐振荡器 小结
0 1 0 不变
施密特触发器
施密特触发器电压传输特性及工作特点： ① 施密特触发器属于电平触发器件，当输入信号达到某一 定电压值时，输出电压会发生突变。 ② 电路有两个阈值电压。输入信号增加和减少时，电路的阈 值电压分别是正向阈值电压(VT+)和负向阈值电压(VT-) 。
vO
VOH
1
vo VOH
vO vI
vo
C
单稳态触发器
• 工作特点： – 电路有一个稳定状态和一个暂稳态； – 在没有外界触发信号作用时,电路处于稳定状态; – 在外来触发信号作用下，电路由稳态翻转到暂稳态; – 暂稳态持续一段时间后，将自动返回稳定状态。暂稳态 的持续时间，即电路输出的脉冲宽度，仅取决于电路本 身的参数，与触发脉冲的宽度和幅度无关。
用555定时器组成多谐振荡ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ1
1. 电路组成
VCC R1 5kΩ RD
R1
VCC 8 7 4 3 vO
(5) ＋ (6) C1 － 5kΩ R2
0.01uF
R2
R
6 2 C
& G
555 5
1 0.01F
vC
－ C2 (2) ＋ (7) 5kΩ C T
S
&
&
1
(3) vO
用555定时器组成多谐振荡器2
O uO VOH VOL O
该单稳态触发器为不可重复触发器， t 且要求输入脉宽 小于输出脉宽 t 。 W
tW
如果将5脚接电压VIC,电路的脉宽会 改变吗?VIC增加,脉宽如何改变?减小? t
用555定时器组成单稳态触发器6
4. 应用举例
a) 脉冲宽度调制器
VCC
R 8 4
vIC VCC 2 VCC 13V 3 CC t
uO UOH UOL O Ⅰ Ⅱ tPH tPL Ⅰ Ⅱ Ⅰ
uC
t
2) 第二暂稳态 当 uC 上升到 TH = TR = uC ≥ 2/3 VCC 时，uO 跃变为低电平，同时放电管 T导通，C 经 R2 和 T 放电，uC 下降， 电路进入暂稳态 Ⅱ。
t
用555定时器组成多谐振荡器4
1) 第一暂稳态 接通 VCC 后，开始时 TH = TR = uC 0，uO 为高电平，放电管截止，VCC 经 R1、R2 向 C 充电，uC 上升，这时电 路处于暂稳态Ⅰ。
1. 电路组成
VCC 5kΩ vI vIC vI1 ＋ C －1 5kΩ vI2
0.01uF
VCC
RD
R
& G
Vi
& 1 (3) vO
6
8
4
3 5 Vo
555
2 1
－ C2 ＋ T
S
&
vO 5kΩ
用555定时器组成施密特触发器2
2.工作原理
VCC 5kΩ vI (5) (6) ＋ C －1 5kΩ (2)
vI vIC
2 5 1
3 7 6
vO
O
vI O
t
C
vO O
t
VIC增加,阈值电压升高,脉宽增加；VIC减小,阈值电 压降低,脉冲宽度减小。
用555定时器组成单稳态触发器7
4. 应用举例 b) 用555定时器组成可重复触发单稳
VCC R 8 7 T ＋ － 6 C 2 1 4 3 5 0.01F vO R1
vI
vI
1V C 3 C0
vC
2VCC 3
0
0 vO
t
t
课堂练习
图题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 C C (+5V) V C C(+5V)
8 7
4 555 3
VC Vo2
Vo
多谐振荡器
多谐振荡器是一种自激振荡器，在接通电源后，不需 要外加触发信号，便能自动产生矩形脉冲。 多谐振荡器在工作过程中没有稳定状态，故称为无稳 态电路。
多谐振荡器的基本组成：
开关器件：产生高、低电平 反馈延迟环节（ RC电路）：利用RC电路的充放电特性 实现延时，输出电压经延时后，反馈到开关器件输入端，改 变电路的输出状态，以获得脉冲波形输出。
用555定时器组成单稳态触发器3
充电 VOH
VIL
uI VIH
1 VCC 3
2) 触发进入暂稳态 当输入 uI 由高电平跃变为低电平 (应< 1/3 VCC )时，使 TR <1/3 VCC，而TH = uC 0 V < 2/3 VCC，因此 uO 跃变为高 电平，进入暂稳态，这时放电管T截止， VCC 又经 R 向 C 充电，uC 上升。
用555定时器组成单稳态触发器5
3. 参数计算
输出脉冲宽度 tW 即为暂稳态维持时 间，主要取决于充放电元件 R、C。
t w ln
uI VIH
1 VCC 3
V ( ) V (0 ) V () V (t )
O uC
t
2 VCC 3
VCC
VCC 0 RC ln 2 VCC VCC 3 RC ln 3 1.1RC
工作原理
VCC (8) RD
如果悬空
2 VCC 3
(4)
0 1
&
vIC (5) vI1 (6)
2 2 VCC CC 3 3 CC
5 k
+ 5 k
C1
1 0 1 0 1
T
R
1 VCC 3
vI2

(2)
+
5 k
S
&
&
0 1
G
1
(3)
1 0
vo
C2
vo’
1 VCC CC 3 (7)
用555定时器组成单稳态触发器1