第七章定時器

第七章定時器第一頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四555定時器電路的基本結構

分壓電路、比較器、基本RS觸發(fā)器、開關管和輸出緩沖器。7.4.1555定時器電路的基本結構及工作原理第二頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四分壓電路：由三個5kΩ的電阻串聯(lián)構成分壓電路(555也因此得名)，對電源UCC進行分壓，分別為C1和C2提供參考電壓。比較器：比較器C1和C2是兩個工作在非線性狀態(tài)的理想運算放大器，當U+>U-時，輸出1；當U+<U-時，輸出0?；綬S觸發(fā)器:比較器C1和C2的輸出信號決定基本RS觸發(fā)器的輸出狀態(tài)。RD是觸發(fā)器的直接復位端，低電平有效，正常工作時必須使RD處于高電平。開關管:由一只工作在開關狀態(tài)的三極管構成。由基極控制其導通和截止。輸出緩沖器：由非門承擔，用于提高電路的帶負載能力和抗干擾能力。第三頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四2.555定時器的工作原理①RD=0,UG3=1,uo輸出低電平，V導通；②RD=1，ui1>2UCC/3，UC1=0，ui2>UCC/3，UC2=1，Q=0，uo輸出低電平，V導通；第四頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四③RD=1，ui1<2UCC/3，UC1=1，ui2>UCC/3，UC2=1，Q保持，uo輸出不變；④RD=1，ui1<2UCC/3，UC1=1，ui2<UCC/3，UC2=0，Q=1，uo輸出高電平，V截止；第五頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四⑤RD=1，ui1>2UCC/3，UC1=0，ui2<UCC/3，UC2=0，Q=1，uo輸出高電平，V截止；第六頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四2.555定時器的工作原理555定時器功能表第七頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四

555定時器配合不同的外接電路，就可以構成多種應用電路，本節(jié)介紹由555定時器構成的施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器三種典型應用電路。1.555定時器構成施密特觸發(fā)器（1）電路組成及工作原理7.4.2555定時器電路的應用第八頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四ui由0開始增大，當0<ui<UCC/3時，觸發(fā)器置1，uo=1(高電平)，此時電路處于第一穩(wěn)態(tài)。第九頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四當UCC/3<ui<2UCC/3時，觸發(fā)器輸入全1，保持不變，uo=1。第十頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四若ui>2UCC/3時，觸發(fā)器置0，uo=0，稱電路處于第二穩(wěn)態(tài)。此時輸入電壓值稱施密特觸發(fā)器上限閾值電壓UT+=2UCC/3。第十一頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四ui到最大后開始減小，當回到UCC/3<ui<2UCC/3時，觸發(fā)器輸入全1，保持不變，輸出狀態(tài)保持不變，仍是uo=0。第十二頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四當ui減小至ui<UCC/3時，觸發(fā)器置1，uo=1，電路重新返回第一穩(wěn)態(tài)。此時輸入電壓值稱為施密特觸發(fā)器的下限閾值電壓UT-=UCC/3。第十三頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四（2）施密特觸發(fā)器的特點

具有兩個穩(wěn)態(tài)，故又稱其為雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。它從一種穩(wěn)態(tài)向另一種穩(wěn)態(tài)的翻轉取決于輸入電壓的大小，這種由輸入電壓大小決定觸發(fā)器狀態(tài)改變的方式稱為電平觸發(fā)。

第十四頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四uiuO邏輯符號ui電壓傳輸特性0UT+UTUOHUOLuO（2）施密特觸發(fā)器的特點

改變回差電壓的大小，可以改變輸出信號的脈沖寬度。第十五頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四（3）施密特觸發(fā)器的應用波形變換脈沖整形鑒別脈沖幅度第十六頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四2.555定時器構成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器—只有一個穩(wěn)定狀態(tài)在沒有觸發(fā)信號輸入時，電路處于穩(wěn)定狀態(tài)；在觸發(fā)信號作用下，電路翻轉到暫穩(wěn)態(tài)。暫穩(wěn)態(tài)經(jīng)過一段時間后自動回到原來的穩(wěn)定狀態(tài)。（1）電路組成及工作原理第十七頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四接通電源后，輸入ui=1，電容電壓由uc=0充電至uc>2UCC/3，觸發(fā)器置0，uo=0；V飽和導通,電容又放電至uc=0，觸發(fā)器保持0狀態(tài)，uo=0,電路進入穩(wěn)態(tài)。第十八頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四當輸入端輸入負脈沖ui=0，觸發(fā)器置1，V截止，輸出uo=1，同時，電源對電容C充電。（充電回路是UCC→R→C→地）

（注意：負脈沖觸發(fā)完畢，仍使輸入信號ui回到1狀態(tài)）第十九頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四隨著充電過程的進行，電容兩端的電壓uc不斷的增大，當uc>2Ucc/3時，觸發(fā)器置0，輸出uo=0。V重新飽和導通。（同時為電容C提供一個快速放電回路：C→V→地）第二十頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四隨著放電過程的進行，電容兩端的電壓uc迅速減小，使uc<2Ucc/3

，電路保持在uo=0的穩(wěn)態(tài)不變，直到輸入端下一個負脈沖的到來。第二十一頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四（2）電路特點電路由0跳變到l狀態(tài)需要負脈沖觸發(fā)，否則電路保持輸出uo=0的狀態(tài)不變，輸出“0”狀態(tài)為穩(wěn)態(tài)。電路由1跳變到0狀態(tài)是在無輸入信號觸發(fā)的條件下自動完成的，則“1”的狀態(tài)為暫穩(wěn)態(tài)。（3）參數(shù)計算輸出脈沖的寬度tW等于電路暫穩(wěn)態(tài)維持的時間，而暫穩(wěn)態(tài)維持的時間取決于充電回路中電阻R和電容C的大小。第二十二頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四3.555定時器構成多諧振蕩器多諧振蕩器是一個無穩(wěn)態(tài)電路，它只有兩個暫穩(wěn)態(tài)。它不需要外加觸發(fā)信號就可以從一種暫穩(wěn)態(tài)翻轉到另一種暫穩(wěn)態(tài)，在輸出端自動產(chǎn)生矩形脈沖。多諧振蕩器也是一種自激振蕩器。（1）電路組成及工作原理第二十三頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四接通電源的瞬間，電容C兩端的電壓不能突變，觸發(fā)器置1，晶體管V截止，多諧振蕩器輸出高電平uo=1，稱為第一暫穩(wěn)態(tài)。（充電回路：Ucc→R1→R2→C→地）第二十四頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四隨著充電過程的進行，uc逐漸增大，在UCC/3<uc<2UCC/3范圍，觸發(fā)器的狀態(tài)保持不變，輸出仍為1；（充電回路：Ucc→R1→R2→C→地）第二十五頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四當uc≥2UCC/3時，觸發(fā)器置0，晶體管V飽和導通，輸出uo=o，進入第二暫穩(wěn)態(tài)。此時電容C的充電過程結束，開始放電。（放電回路：C→R2→V→地

）第二十六頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四隨著放電過程的進行，電容C兩端的電壓逐漸減小，當uc≤UCC/3時，觸發(fā)器再次置1，輸出uo=1，重回第一暫穩(wěn)態(tài)，晶體管