第七章脈沖波形的整形與產(chǎn)生

1、第七章第七章 脈沖波形的產(chǎn)生與整形脈沖波形的產(chǎn)生與整形2本章教學(xué)內(nèi)容 門(mén)電路構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、多諧振蕩器、門(mén)電路構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、多諧振蕩器、施密特觸發(fā)器工作原理及相關(guān)應(yīng)用施密特觸發(fā)器工作原理及相關(guān)應(yīng)用 555定時(shí)電路及其應(yīng)用定時(shí)電路及其應(yīng)用37.1 概述 7.1.1 脈沖信號(hào)的特點(diǎn) 矩形脈沖波的幾個(gè)參數(shù)：矩形脈沖波的幾個(gè)參數(shù)： 電壓幅度電壓幅度、 上升時(shí)間上升時(shí)間、下降時(shí)間下降時(shí)間、周期周期、脈寬脈寬、脈沖占空比。脈沖占空比。4 7.1.2 脈沖產(chǎn)生與整形電路的基本分析方法脈沖產(chǎn)生與整形電路的基本分析方法 不管是脈沖產(chǎn)生電路還是整形電路，都會(huì)包含開(kāi)關(guān)元件（或開(kāi)關(guān)電路）不管是脈沖產(chǎn)生電路還

2、是整形電路，都會(huì)包含開(kāi)關(guān)元件（或開(kāi)關(guān)電路）和惰性電路單元，開(kāi)關(guān)元件的通斷使電路實(shí)現(xiàn)不同狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，而惰性電和惰性電路單元，開(kāi)關(guān)元件的通斷使電路實(shí)現(xiàn)不同狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，而惰性電路則用來(lái)控制暫態(tài)變化過(guò)程的快慢。路則用來(lái)控制暫態(tài)變化過(guò)程的快慢。設(shè)初始時(shí)刻開(kāi)關(guān)設(shè)初始時(shí)刻開(kāi)關(guān)K與端點(diǎn)與端點(diǎn)a相相連，電源通過(guò)電阻向電容充連，電源通過(guò)電阻向電容充電，電， 5 7.1.2 脈沖產(chǎn)生與整形電路的基本分析方法脈沖產(chǎn)生與整形電路的基本分析方法/ teXXXtX)()(0)()(三要素公式三要素公式：)(0CVTVmt從暫態(tài)過(guò)程的初始值從暫態(tài)過(guò)程的初始值變到變到所經(jīng)歷的時(shí)間所經(jīng)歷的時(shí)間為：為：TCCCm)()(0)(VV

3、VVlnRCt67.2 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器有如下特點(diǎn)：?jiǎn)畏€(wěn)態(tài)觸發(fā)器有如下特點(diǎn)： 第一，電路有第一，電路有一個(gè)穩(wěn)定態(tài)一個(gè)穩(wěn)定態(tài)和一個(gè)和一個(gè)暫穩(wěn)態(tài)暫穩(wěn)態(tài)。無(wú)信號(hào)觸發(fā)時(shí)電路。無(wú)信號(hào)觸發(fā)時(shí)電路長(zhǎng)期處于穩(wěn)定狀態(tài)。長(zhǎng)期處于穩(wěn)定狀態(tài)。第二，在外來(lái)觸發(fā)脈沖信號(hào)作用下，電路由穩(wěn)定狀態(tài)翻轉(zhuǎn)到第二，在外來(lái)觸發(fā)脈沖信號(hào)作用下，電路由穩(wěn)定狀態(tài)翻轉(zhuǎn)到暫穩(wěn)狀態(tài)。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，電路會(huì)自動(dòng)返回到穩(wěn)定狀態(tài)。暫穩(wěn)狀態(tài)。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，電路會(huì)自動(dòng)返回到穩(wěn)定狀態(tài)。第三，暫穩(wěn)狀態(tài)持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短取決于電路的第三，暫穩(wěn)狀態(tài)持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短取決于電路的定時(shí)元件參數(shù)定時(shí)元件參數(shù)，與觸發(fā)脈沖的寬度和幅度無(wú)關(guān)。與觸發(fā)脈沖的寬度和幅

4、度無(wú)關(guān)。1、整形整形輸出矩形波。輸出矩形波。2、定時(shí)定時(shí)輸出一定寬度的矩形波。輸出一定寬度的矩形波。3、延時(shí)延時(shí)將輸入信號(hào)延長(zhǎng)一定時(shí)間后輸出。將輸入信號(hào)延長(zhǎng)一定時(shí)間后輸出。用途：用途：7 7.2.1 用門(mén)電路構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器用門(mén)電路構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器按按RC電路不同，可將門(mén)電路構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)電路不同，可將門(mén)電路構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器分為觸發(fā)器分為微分型微分型和和積分型積分型兩種兩種 一、微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器一、微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 工作原理工作原理（此電路用負(fù)窄脈沖觸發(fā)）UI UO1UI2UO說(shuō) 明接通電源不觸發(fā)0UOH1001穩(wěn)態(tài)：UO=1C中無(wú)電荷觸發(fā)觸發(fā)0110暫態(tài)：UO=0C充電UI2 =VT

5、H10101返回穩(wěn)態(tài)：UO=1C放電UI2 011001恢復(fù)為起始穩(wěn)態(tài) C中無(wú)電荷微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路8 7.2.1 用門(mén)電路構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器用門(mén)電路構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器一、微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器一、微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 ttttuIuO 1uI2uOVthtWtre7.2.2 微 分 型 單 穩(wěn)態(tài) 觸 發(fā) 器 工 作 波 形DDthOLDDOHVVuVu21, 0,RCVVVRCTDDW69. 0210lnDDDD由由CMOSCMOS電路可知電路可知由公式由公式（7.1.2）可求得該電路）可求得該電路暫態(tài)持續(xù)時(shí)間暫態(tài)持續(xù)時(shí)間TW。 暫態(tài)時(shí)間分析暫態(tài)時(shí)間分析：9 7.2.1 用門(mén)電路構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸

6、發(fā)器用門(mén)電路構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器二、積分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器二、積分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 工作原理工作原理（此電路用寬正脈沖觸發(fā)）積分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路UI UI2UO說(shuō) 明接通電源不觸發(fā)10VCC1自然穩(wěn)態(tài)：UO=1觸發(fā)10VCC0暫穩(wěn)態(tài)：UO=01返回穩(wěn)態(tài)：UO=1C放電UAVTH恢復(fù)為自然穩(wěn)態(tài)10不觸發(fā)10VCC1UO=1UO1 7.2.1 用門(mén)電路構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器用門(mén)電路構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器二、積分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器二、積分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 tUItUO1tUI2tUOVTHTTRTreTwTd輸出脈寬輸出脈寬 TW 和幅度和幅度 UOmRCVVVRCtDDW69. 0210lnDDDDUom = UOH

7、 -UOL電路工作波形如圖所示：電路工作波形如圖所示： 7.2.2 7.2.2 集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器一一、74LS121： 是一種典型的不可重復(fù)觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器是一種典型的不可重復(fù)觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 7.2.2 7.2.2 集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器一一、74LS121： 是一種典型的不可重復(fù)觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器是一種典型的不可重復(fù)觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 1A2ABQ QQ Q表表7.2.1 74LS121的功能表的功能表輸入輸入輸出輸出說(shuō)明說(shuō)明B0101保持穩(wěn)保持穩(wěn)態(tài)態(tài)0101001110111下降沿下降沿觸發(fā)觸發(fā)1110上升沿上升沿觸發(fā)觸發(fā)0 7.2.2 7.2.2 集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器

8、集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器一一、74LS121： 是一種典型的不可重復(fù)觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器是一種典型的不可重復(fù)觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 圖圖7.2.5 定時(shí)元件定時(shí)元件連接方式連接方式圖（圖（b）采用了）采用了74LS121內(nèi)置的內(nèi)置的2K電阻電阻 圖（圖（a a）中外接電阻）中外接電阻取值在取值在1.430K1.430K之間之間外接電容取值在外接電容取值在10PF10F之間，得到的脈沖寬度之間，得到的脈沖寬度范圍為范圍為20ns200ms， 輸出的脈沖寬度由下式確定輸出的脈沖寬度由下式確定:2TTWlnCRt 7.2.2 7.2.2 集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器二、二、74LS122 是一種比較典型的可重復(fù)觸

9、發(fā)是一種比較典型的可重復(fù)觸發(fā)TTLTTL單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 下降沿觸發(fā)下降沿觸發(fā)有效有效 上升沿觸發(fā)上升沿觸發(fā)有效有效 低電低電平有平有效的效的直接直接復(fù)位復(fù)位輸入輸入端端 7.2.3 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器應(yīng)用舉例單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器應(yīng)用舉例延時(shí)與定時(shí)延時(shí)與定時(shí) 7.2.3 應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例2整形整形177.3 多諧振蕩器 7.3.1 用門(mén)電路構(gòu)成多諧振蕩器用門(mén)電路構(gòu)成多諧振蕩器 多諧振蕩器特點(diǎn)：多諧振蕩器特點(diǎn)：不需外加觸發(fā)信號(hào)，通電后，能自動(dòng)輸出矩形脈沖波不需外加觸發(fā)信號(hào)，通電后，能自動(dòng)輸出矩形脈沖波11uI1uOuO1RC圖 7.3.1 CMOS非 門(mén) 構(gòu) 成 的多 諧 振 蕩 器12工作原理：工作

10、原理：接下來(lái)：電路由UO1、R、UI1向C充電，假設(shè)，某一時(shí)刻，電路出現(xiàn)門(mén)1截止、門(mén)2導(dǎo)通的狀態(tài)，此為暫態(tài)：U UO1O1=1=1、U UO2O2=0=0，且thIVu11Iu上升，直到其上升到非門(mén)的閾值電壓thV電路出現(xiàn)門(mén)1導(dǎo)通、門(mén)2截止的狀態(tài)，則進(jìn)入暫態(tài)暫態(tài) ： UO1=0、UO2=1 隨后C反向放電，直到UI2下降，再次到達(dá)閾值電壓，電路又回到暫態(tài)注意：在門(mén)注意：在門(mén)2截止的瞬間，由于截止的瞬間，由于UO2向上向上跳變，會(huì)引起跳變，會(huì)引起UI2也向上跳變相同的值也向上跳變相同的值18 7.3.1 用門(mén)電路構(gòu)成多諧振蕩器用門(mén)電路構(gòu)成多諧振蕩器 振蕩周期的計(jì)算：振蕩周期的計(jì)算：tttuIuO

11、1uOVthtW1tW2圖7.3.2 CMOS非門(mén)構(gòu)成的多諧振蕩器工作波形VDD+VD(ON)-VD(ON)該電路的放電時(shí)間該電路的放電時(shí)間 2ln210)(0lnDD)(DD1RCVVVRCtONDW電路的充電時(shí)間電路的充電時(shí)間 2ln21)(lnDD)(DD2RCVVVVRCtDDONDW電路的振蕩周期為電路的振蕩周期為 21WWttTDDthVV2119 7.3.2 石英晶體多諧振蕩器石英晶體多諧振蕩器 圖7.3.3 石英晶體電抗頻率特性和石英晶體符號(hào)X電容性0電容性電感性f0(a)電抗頻率特性(b)符號(hào)f 石英晶體諧振器是在石英晶體柱上切下一片石英晶片，在石英晶體諧振器是在石英晶體柱上

12、切下一片石英晶片，在其兩面涂上銀層作為電極，兩電極各自焊出的引線固定在管腳其兩面涂上銀層作為電極，兩電極各自焊出的引線固定在管腳上，這樣就構(gòu)成了一個(gè)石英晶振上，這樣就構(gòu)成了一個(gè)石英晶振制作工藝：制作工藝：工作原理：工作原理：壓電效應(yīng)壓電效應(yīng)電抗頻率特性：電抗頻率特性：0ff 0f當(dāng)外加電壓的頻率當(dāng)外加電壓的頻率時(shí)，石英晶體的電抗時(shí)，石英晶體的電抗X=0，其余，其余頻率時(shí)電抗都很大。石英晶體不頻率時(shí)電抗都很大。石英晶體不僅僅選頻特性選頻特性極好，而且諧振頻率極好，而且諧振頻率十分穩(wěn)定，其穩(wěn)定度可達(dá)十分穩(wěn)定，其穩(wěn)定度可達(dá)10-1010-11。 20 7.3.2 石英晶體多諧振蕩器石英晶體多諧振蕩器

13、 11uI1uOuO1RC圖7.3.4 石英晶體多諧振蕩器1213在前面的圖在前面的圖7.3.1中的電容支路中中的電容支路中串聯(lián)一個(gè)石英晶體，就構(gòu)成了一串聯(lián)一個(gè)石英晶體，就構(gòu)成了一個(gè)晶體振蕩器個(gè)晶體振蕩器 由于串聯(lián)在兩級(jí)放大電路中間的石英晶體具有極好的由于串聯(lián)在兩級(jí)放大電路中間的石英晶體具有極好的選頻特性，只有頻率為選頻特性，只有頻率為f0的信號(hào)能夠反饋到門(mén)的信號(hào)能夠反饋到門(mén)1的輸入端，的輸入端，滿足振蕩條件，所以接通電源后電路就會(huì)在石英晶體的諧滿足振蕩條件，所以接通電源后電路就會(huì)在石英晶體的諧振頻率振頻率f f0 0處形成自激振蕩。處形成自激振蕩。 實(shí)際使用時(shí)常在輸出端再加一個(gè)反實(shí)際使用時(shí)常

14、在輸出端再加一個(gè)反相器，如門(mén)相器，如門(mén)3，它既起整形作用，它既起整形作用使輸出波形更接近矩形波，又起使輸出波形更接近矩形波，又起緩沖隔離作用。緩沖隔離作用。21 7.3.2 石英晶體多諧振蕩器石英晶體多諧振蕩器 門(mén)門(mén)2是整形緩沖用反相器，用于將是整形緩沖用反相器，用于將門(mén)門(mén)1輸出的正弦波變成矩形脈沖，輸出的正弦波變成矩形脈沖，同時(shí)也可以隔離負(fù)載對(duì)振蕩電路同時(shí)也可以隔離負(fù)載對(duì)振蕩電路工作的影響。工作的影響。門(mén)門(mén)1與與RF、晶體、晶體、C1、C2構(gòu)成電容三構(gòu)成電容三點(diǎn)式振蕩電路。點(diǎn)式振蕩電路。 11uORF10MOC1550pF圖7.3.5 CMOS石英晶體多諧振蕩器12C220pF改變改變C1可

15、以微調(diào)振蕩頻可以微調(diào)振蕩頻率、。率、。 C2是溫度補(bǔ)償是溫度補(bǔ)償用電容用電容C1、晶體、晶體、C2構(gòu)構(gòu)成型選頻正反饋成型選頻正反饋網(wǎng)絡(luò)，電路只能網(wǎng)絡(luò)，電路只能在在晶體的諧振頻晶體的諧振頻率率處自激振蕩處自激振蕩22 7.3.3 應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例 標(biāo)稱頻率為標(biāo)稱頻率為32768Hz的石英晶體構(gòu)的石英晶體構(gòu)成成CMOS石英晶體振蕩器，它可以石英晶體振蕩器，它可以產(chǎn)生頻率為產(chǎn)生頻率為32768Hz的基頻的基頻0f15片片T觸發(fā)器構(gòu)成異步觸發(fā)器構(gòu)成異步計(jì)數(shù)器，由它分頻后便計(jì)數(shù)器，由它分頻后便可得到穩(wěn)定度極高的秒可得到穩(wěn)定度極高的秒信號(hào)。這種秒信號(hào)可做信號(hào)。這種秒信號(hào)可做為各種計(jì)時(shí)系統(tǒng)的基準(zhǔn)為各種計(jì)時(shí)系

16、統(tǒng)的基準(zhǔn)信號(hào)源。信號(hào)源。237.4 施密特觸發(fā)器 施密特施密特觸發(fā)器觸發(fā)器特點(diǎn)：特點(diǎn)：第一，電路有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，表示為第一，電路有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，表示為和和。 第二，電路狀態(tài)由第二，電路狀態(tài)由變?yōu)樽優(yōu)榕c由與由變?yōu)樽優(yōu)樗璧妮斎胗|發(fā)電平所需的輸入觸發(fā)電平是不同的，施密特觸發(fā)器實(shí)際是一種具有是不同的，施密特觸發(fā)器實(shí)際是一種具有回滯特性回滯特性的門(mén)電路的門(mén)電路 第三，根據(jù)輸出與輸入電壓的相位關(guān)系，可分為第三，根據(jù)輸出與輸入電壓的相位關(guān)系，可分為同相同相施密特觸施密特觸發(fā)器和發(fā)器和反相反相施密特觸發(fā)器兩種施密特觸發(fā)器兩種上限閾上限閾值電壓值電壓 下限閾下限閾值電壓值電壓 兩者之差稱為回兩者之差稱為回差電

17、壓差電壓 TVUO1UI1UIUO11R2R1G1G27.4.1 用門(mén)電路構(gòu)成用門(mén)電路構(gòu)成施密特觸發(fā)器施密特觸發(fā)器一、構(gòu)成一、構(gòu)成UIUO1UO說(shuō) 明UI =00010同相施密特觸發(fā)器* UI上升過(guò)程中VT+VT-VTH010110VT-VTH=VT-=VTHG1、G2門(mén)將要翻轉(zhuǎn)UO突變1UI1（用CMOS非門(mén)）= = = = 二、工作原理二、工作原理VT+VTH0110VT-= 電路中電流流向和電位情況見(jiàn)圖。7.4.1 用門(mén)電路構(gòu)成用門(mén)電路構(gòu)成施密特觸發(fā)器施密特觸發(fā)器2、求、求VT-UOL1UI，G1R1R2UIG21UO在UI從最大值開(kāi)始下降時(shí)，UO=UOH。UOHVTH VT- 從求從求

18、UI ,入手求入手求VT- ：UI , = UTH = UOH UR2 =VT- =R2R1+R2VTH R2R1UOHR2R1+R2 UOH （UOH VT ）又：故：UOH = VDD； VTH = VDD12 VT- =（1 ）VTHR1R2電路中電流流向和電位情況見(jiàn)圖。在UI VT+ ， UI , VTH ，G1、G2 門(mén)要翻轉(zhuǎn)前的瞬間，= = 7.4.1 用門(mén)電路構(gòu)成用門(mén)電路構(gòu)成施密特觸發(fā)器施密特觸發(fā)器3、求回差電壓、求回差電壓VTVT =VT+ - VT- = 2 VTH R1R2=R1R2VDD當(dāng)VDD一定時(shí)，調(diào)R1、R2 ，可調(diào)UT ，即可調(diào)VT+ VT-，可調(diào)UO脈寬。五、施

19、密特觸發(fā)器邏輯符號(hào)五、施密特觸發(fā)器邏輯符號(hào)11&17.4.1 用門(mén)電路構(gòu)成用門(mén)電路構(gòu)成施密特觸發(fā)器施密特觸發(fā)器29 7.4.2 集成施密特觸發(fā)器集成施密特觸發(fā)器1、CMOS集成施密特觸發(fā)器集成施密特觸發(fā)器30 7.4.2 集成施密特觸發(fā)器集成施密特觸發(fā)器1、CMOS集成施密特觸發(fā)器集成施密特觸發(fā)器表表7.4.1 CC401067.4.1 CC40106、CC4093CC4093主要靜態(tài)參數(shù)主要靜態(tài)參數(shù)電參數(shù)名稱電參數(shù)名稱符號(hào)符號(hào)測(cè)試條件測(cè)試條件參數(shù)參數(shù)單位單位VDD/V最小值最小值最大值最大值上限閾值電上限閾值電壓壓VT+5 5101015152.22.24.64.66.86.83.6

20、3.67.17.110.810.8V V下限閾值電下限閾值電壓壓VT-5 5101015150.90.92.52.54 42.82.85.25.27.47.4V V滯回電壓滯回電壓VT5 5101015150.30.31.21.21.61.61.61.63.43.45 5V V31 7.4.2 集成施密特觸發(fā)器集成施密特觸發(fā)器2、TTL集成施密特觸發(fā)器集成施密特觸發(fā)器32 7.4.2 集成施密特觸發(fā)器集成施密特觸發(fā)器2、TTL集成施密特觸發(fā)器集成施密特觸發(fā)器表表7.4.2 TTL7.4.2 TTL施密特觸發(fā)門(mén)電路幾個(gè)主要參數(shù)的典型值施密特觸發(fā)門(mén)電路幾個(gè)主要參數(shù)的典型值電路名電路名稱稱型號(hào)型號(hào)典

21、型延典型延遲時(shí)間遲時(shí)間/ns/ns典型每典型每門(mén)功耗門(mén)功耗/mW/mW典型典型VT+/V典型典型VT-/V典型典型VT /V六反相六反相緩沖器緩沖器7414741474LS1474LS141515151525.525.58.68.61.71.71.61.60.90.90.80.80.80.80.80.8四四2 2輸入輸入與非門(mén)與非門(mén)741327413274LS13274LS1321515151525.525.58.88.81.71.71.61.60.90.90.80.80.80.80.80.8雙雙4 4輸入輸入與非門(mén)與非門(mén)7413741374LS1374LS1316.516.516.516.5

22、42.542.58.758.751.71.71.61.60.70.70.80.80.80.80.80.8 7.4.3 施密特觸發(fā)器主要應(yīng)用施密特觸發(fā)器主要應(yīng)用一、用于波形變換一、用于波形變換例：已知UI為半波，UI m= 9V，電路的VT+ =6V， VT-=3VUOH =VDD，試畫(huà)UO波形。963VT+VT-VDDVDD11UI（V）totUOotUOo二、用于脈沖整形二、用于脈沖整形UItOUOtOUItOUOtOUItOUOtOVT+VT-VT+VT-VT+VT-11三、用于脈沖三、用于脈沖鑒幅鑒幅 7.4.3 施密特觸發(fā)器主要應(yīng)用施密特觸發(fā)器主要應(yīng)用 7.4.3 施密特觸發(fā)器主要應(yīng)用

23、施密特觸發(fā)器主要應(yīng)用四、四、用作多諧振蕩器用作多諧振蕩器圖7.4.8 施密特觸發(fā)器構(gòu)成多諧振蕩器（b）（a）IuOu1RCTVTVIutOu0t0電容電容C的充放電引起的充放電引起UI的變化，從而完成的變化，從而完成UO的振蕩的振蕩電容電容C充電充電電容電容C放電放電電電367.5 555定時(shí)電路及其應(yīng)用 7.5.1 555定時(shí)器內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)與工作原理定時(shí)器內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)與工作原理一、一、555定時(shí)器內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)定時(shí)器內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)三個(gè)三個(gè)阻值阻值為的為的串聯(lián)串聯(lián)電阻電阻構(gòu)成構(gòu)成分壓分壓裝置裝置 C1和和C2為兩個(gè)電為兩個(gè)電壓比較器壓比較器 輸出緩沖器輸出緩沖器G3 由由G1和和G2兩個(gè)兩個(gè)與非門(mén)

24、構(gòu)成基本與非門(mén)構(gòu)成基本觸發(fā)器觸發(fā)器 放電晶體管放電晶體管 TD復(fù)位端復(fù)位端7.5.1 555定時(shí)器內(nèi)部電路定時(shí)器內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)與工作原理結(jié)構(gòu)與工作原理二、二、555定時(shí)器工作原理定時(shí)器工作原理輸輸 入入過(guò) 渡輸 出RDU6U2RdSdQTD狀態(tài)0XXX X 導(dǎo)通123VCC23VCC13VCC導(dǎo)通113VCC截止123VCC13VCC保持 表表 1 CB555功能表（功能表（CO端懸空時(shí)）端懸空時(shí)）011011001RdSd當(dāng)CO端接有UCO 時(shí)：12UCO ，VR2 =說(shuō)明：說(shuō)明：VR1 =UCO、換為13VCC將上述分析中的 換為23VCC12UCO ，所有結(jié)論仍成立。電路符號(hào)電路符號(hào)555

25、 定時(shí)器的電源電壓范圍較寬，CMOS類：VDD為318伏，（UOHVDD95% ，IOm4mA）TTL類： VCC為516伏，（UOHVCC90%）， IOm200mA）UOTHTDCOVCC12345678555TRRDGNDUCO ，7.5.1 555定時(shí)器內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)與工作原理定時(shí)器內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)與工作原理二、二、555定時(shí)器工作原理定時(shí)器工作原理7.5.2 555定時(shí)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器定時(shí)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器RP、CP構(gòu)構(gòu)成微成微分電分電路路 負(fù)窄脈沖觸負(fù)窄脈沖觸發(fā)發(fā)UO+VCC123456785550.01uFRCUI+-二、工作原理二、工作原理U2 = UI ，和 比較；13VCC

26、U6 = UC，和 比較。23VCC要求觸發(fā)信號(hào)為負(fù)的窄脈沖CUCU6（UC）U2（UI）UO（Q）TD說(shuō) 明充電=23VCC23VCC13VCC0導(dǎo)通 穩(wěn)態(tài)：UO =0放電= 023VCC13VCC保 持接通VCC 不觸發(fā)UI=1023VCC13VCC23VCC13VCC0導(dǎo)通 返回：UO =0放電= 023VCC13VCC保 持UI =1無(wú)電荷觸發(fā)7.5.2 555定時(shí)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器定時(shí)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器總之：不觸發(fā)，UO=0；UO=1維持一段時(shí)間又返回UO=0充電回路：VCC+RC VCC- -（充電慢）放電回路：C+ TD C - -（放電快）三、電壓波形三、電壓波形tUITW23VCC tUOtUCTWRC ln VCC-02VCC -3VCC TWRC ln3 = 1.1RC觸發(fā), UO=1注意；第二次觸發(fā)必須在第一次觸發(fā)穩(wěn)定之后進(jìn)行。7.5.2 555定時(shí)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器定時(shí)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器7.5.3 555定時(shí)器構(gòu)成的定時(shí)器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器施密特觸發(fā)器二、工作原理二、工作原理（設(shè)：UI為模擬三角波）UIU6 U2UO23VCC23VC