数字电路 第 9 章脉冲单元电路.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,9,章 脉冲单元电路,徐小红,计算机与信息学院电子系,图像信息处理研究室,通知：下周一（,7,月,5,日交第二本实验报告）,第,9,章 脉冲单元电路,教学基本要求,:,掌握施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器的特点、基本原理及应用,了解,555,定时器的工作原理及逻辑功能,掌握,555,定时器构成施密特触发器、单稳态触发器、多谐触发器的电路结构和主要参数计算,第,9,章 脉冲单元电路,9.1,脉冲信号与电路,9.2,集成门构成的脉冲单元电路,9.3 555,定时器及其应用,9.1,脉冲信号与电路,9.1.1,脉冲信号,9.1.2,脉冲电路,9.1.3,脉冲电路的基本分析方法,9.1.1,脉冲信号,从广义上讲，凡不具有连续正弦波形状的信号，几乎都可以统称为脉冲信号。,（,a,）方波,（,b,）矩形波,（,c,）尖顶脉冲,（,d,）锯齿波,（,e,）钟形脉冲,9.1.1,脉冲信号,脉冲幅度,V,m,脉冲电压的最大变化幅度。,脉冲周期,T,周期性重复的脉冲序列中，两个相邻脉冲之间的时间间隔。有时也使用频率,f=1/T,表示单位时间内脉冲重复的次数。,脉冲宽度,t,W,从脉冲,上升沿,0.5V,m,起到,下降沿,0.5V,m,止的一段时间。,上升时间,t,r,脉冲,上升沿,从,0.1V,m,上升到,0.9V,m,所需要的时间。,下降时间,t,f,脉冲,下降沿,从,0.9V,m,下降到,0.1V,m,所需要的时间。,占空比,q,脉冲宽度与脉冲周期的比值，即,q=,t,W,/T,V,m,0.9V,m,0.5V,m,0.1V,m,t,r,t,f,t,W,T,实际的脉冲波形,9.1.2,脉冲电路,用来产生和处理脉冲信号的电路。,脉冲电路可以用分立晶体管、场效应管作为开关和,RC,或,RL,电路构成，也可以由集成门电路或集成运算放大器和,RC,充、放电电路构成。,常用的有脉冲波形的产生、变换、整形等电路。如双稳态触发器、单稳态触发器、自激多谐振荡器、射极耦合双稳态触发器（施密特触发器）及锯齿波电路。,9.1.2,脉冲电路,双稳态触发器,具有两个稳定状态，两个稳定状态的转换都需要在外加触发信号的作用下才能完成。,R-S,、,J-K,、,D,触发器都是,双稳态触发器，本章重点介绍具有,回差特性,的施密特双稳态触发器，简称,施密特触发器,单稳态触发器,只有一个稳定状态，另一个是暂时稳定状态，简称,暂稳态。,从稳定状态转换到暂稳态时必须由外加触发信号触发，从暂稳态转换到稳态是由电路自身完成的，暂稳态的持续时间取决于电路本身的参数。,多谐振荡器,能够,自激,产生脉冲波形，它的状态转换不需要外加触发信号触发，而完全由电路自身完成。因此它没有稳定状态，只有两个暂稳态。,555,定时器,又称三五定时器：,中规模集成脉冲单元模块,9.1.3,脉冲电路的基本分析方法,RC,开关电路如图,，,常采用,三要素法求解电路。,时域,法：,波形分析法,，即绘制电路波形，求解电路参数。,复习,RC,电路的瞬态开关特性：,9.1.3,脉冲电路的基本分析方法,开关转换的一瞬间，电容器上电压不能突变，满足开关定理,U,C,(0,+,)=,U,C,(0,-,),。,暂态过程结束后，流过电容器的电流,i,C,(),为,0,，即电容器相当于开路，,U,C,()=E,。,电路的时间常数,=,RC,决定了暂态时间的长短。,9.1.3,脉冲电路的基本分析方法,如果,U,(,t,M,)=,U,T,，,它是,U,(0,+,),和,U,(,）,之间的某一转换值，那么从暂态过程的起始值,U,(0,+,),变到,U,T,所经历的时间,t,M,可用,下式计算：,根据三要素公式，可以得到电压,(,或,电流,),随时间变化的方程为,t,M,为从,U,(0,+,),到,U,T,所经历的时间,第,9,章 脉冲单元电路,9.1,脉冲信号与电路,9.2,集成门构成的脉冲单元电路,9.3 555,定时器及其应用,9.2,集成门构成的脉冲单元电路,9.2.1,施密特触发器,9.2.2,单稳态触发器,9.2.3,多谐振荡器,9.2.1,施密特触发器,一、施密特触发器的特点,二、典型施密特电路分析,三、施密特触发器的应用,9.2.1,施密特触发器,一、施密特触发器的特点,1,、有,两个稳态,，且状态的保持依赖于输入信号,2,、可采用,连续波触发,：触发信号,U,I,可以是变化缓慢的模拟信 号，,U,I,达到某一电平值时，输出电压,U,O,突变。,U,O,为脉冲波形。,3,、具有,回差特性,又称,滞迟电压传输特性,：输入信号,U,I,从低电,平上升过程中，电路状态转换时对应的输入电平，与,U,I,从高,电平下降过程中电路状态转换时对应的输入电平不同。,9.2.1,施密特触发器,下限阈值电压,上限阈值电压,回差电压（滞后电压）：,U,T,U,T,U,T,例：施密特反相器的回差特性：,9.2.1,施密特触发器,0,0,1,1,二、典型施密特电路分析,（,1,）,u,i,0,时，,9.2.1,施密特触发器,0,1,1,1,9.2.1,施密特触发器,1,1,0,0,9.2.1,施密特触发器,0,1,1,0,9.2.1,施密特触发器,0,0,1,1,9.2.1,施密特触发器,下限阈值电压,上限阈值电压,回差电压（滞后电压）：,U,T,U,T,U,T,前面介绍的施密特触发器的回差电压为：,U,T,U,T,U,T,U,T,(,U,T,U,D,),U,D,0.7V,缺点是回差太小，且不能调整。优点是与非门,G3,的输出，可构成施密特传输门。,9.2.1,施密特触发器,1.,波形变换,:,三、施密特触发器的应用,将边沿变化缓慢的周期性信号变换为边沿很陡的矩形脉冲信号。,9.2.1,施密特触发器,2.,脉冲整形：,将不规则的电压波形整形为矩形波。,在数字系统中，矩形脉冲经传输后往往发生波形畸变。,9.2.1,施密特触发器,3.,脉冲鉴幅：,可在输入的一系列幅度各异的脉冲信号中选出幅度大于某一定值的脉冲输出。,9.2.2,单稳态触发器,一、单稳态触发器特点,二、典型单稳态触发器电路分析,（采用,CMOS,器件）,1,、微分型单稳态触发器,2,、积分型单稳态触发器,3,、集成单稳态触发器,三、单稳态触发器的应用,9.2.2,单稳态触发器,一、单稳态触发器特点,（,1,）电路有一个稳态和一个暂稳态。,（,2,）在外来触发脉冲作用下，电路由稳态翻转到暂稳态。,（,3,）暂稳态是一个不能长久保持的状态，经过一段时间后，电路会自动返回到稳态。暂稳态的持续时间与触发脉冲无关，仅决定于电路本身的参数。,9.2.2,单稳态触发器,二、典型单稳态触发器电路分析（,采用,CMOS,器件,）,1,、微分型单稳态触发器,2,、积分型单稳态触发器,3,、集成单稳态触发器,9.2.2,单稳态触发器,（,1,）没有触发信号时电路工作在,稳态,(,无充放电过程,),0,0,1,1,1,、微分型单稳态触发器,当没有触发信号时，,u,i,为低电平,。,因为门,G,2,的输入端经电阻,R,接至,V,DD,，,V,A,为高电平,，因此,u,o2,为低电平,；,门,G,1,的两个输入均为,0,，其输出,u,o1,为高电平,，电容,C,两端的电压接近为,0,。,这是电路的稳态，在触发信号到来之前，电路一直处于这个状态：,u,o1,1,，,u,o2,0,。,9.2.2,单稳态触发器,1,1,0,（,2,）外加触发信号使电路由稳态翻转到,暂稳态,当正触发脉冲,u,i,到来时,，门,G,1,输出,u,o1,由,1,变为,0,。,由于电容电压不能跃变，,u,A,也随之跳变到低电平,，使门,G,2,的输出,u,O2,变为,1,。,这个高电平反馈到门,G,1,的输入端，此时即使,u,i,的触发信号撤除，仍能维持门,G,1,的低电平输出。但是电路的这种状态是不能长久保持的，所以称为暂稳态。暂稳态时，,u,o1,0,，,u,o2,1,。,0,0,1,1,（,3,）电容充电使电路由暂稳态,自动返回到稳态,U,T,在暂稳态期间，,V,DD,经,R,和,G,1,的导通工作管对,C,充电，随着充电的进行，,C,上的电荷逐渐增多，使,u,A,升高。,当,u,A,上升到阈值电压,U,T,时，,G,2,的输出,u,o2,由,1,变为,0,。,由于这时,G,1,输入触发信号已经过去，,G,1,的输出状态只由,u,o2,决定，所以,G,1,又返回到稳定的高电平输出。,u,A,随之向正方向跳变，加速了,G,2,的输出向低电平变化。最后使电路退出暂稳态而进入稳态，此时,u,o1,1,，,u,o2,0,。,9.2.2,单稳态触发器,脉冲宽度：,t,p,=0.7RC,U,T,脉冲宽度的计算：取,U,T,=V,DD,/2,9.2.2,单稳态触发器,当,u,i,的宽度很宽时，可在单稳态触发器的输入端加一个,RC,微分电路，否则，在电路由暂稳态返回到稳态时，由于门,G,1,被,u,i,封住了，会使,u,o2,的下降沿变缓。,电路的改进,9.2.2,单稳态触发器,t,1,时刻：,u,i,负跳,变到,0,，,G,1,截止，,u,o1,随之跳,变到,1,。由于电容电压不能跃变，,u,A,仍为,0,，故门,G,2,截止，,u,o2,跳,变到,1,。,2,、积分型单稳态触发器,稳态时，,u,i,1,，,G,1,、,G,2,均导通，,u,o1,0,，,u,o2,0,。,电容已充满，,u,c,=V,DD,，,u,A,0,。,在,G,1,、,G,2,截止期间，,C,通过,R,和,G,1,的导通管,放电,，使,u,A,逐渐上升。,9.2.2,单稳态触发器,t,3,时刻：,u,i,回到高电平，,G,1,导通，,C,又通过,R,和,G,1,的导通管充电，电路恢复到稳定状态。,t,2,时刻：,u,A,上升到管子的开启电压,V,T,u,i,仍为低电平，,G,2,导通，,u,o2,变为,0,。但波形变化缓慢。,9.2.2,单稳态触发器,一般,C,可变，作为,粗调,，,R,可变，作为,细调,。,暂态长度,的计算：取,V,T,=V,DD,/2,则有,t,p,=0.7RC,。,9.2.2,单稳态触发器,3,、集成,单稳态触发器,有两种工作模式，分别用,(a),、,(b),两种通用符号表示。,(a),(b),(a),称为,非可重触发单稳态触发器,。,(b),称为,可重触发单稳态触发器,。,9.2.2,单稳态触发器,非可重触发单稳态触发器,。典型工作波形如图：,9.2.2,单稳态触发器,可重触发单稳态触发器,。典型工作波形如图：,9.2.2,单稳态触发器,延迟与定时,整形,三、单稳态触发器的应用,9.2.2,单稳态触发器,延迟与定时,9.2.2,单稳态触发器,整形,9.2.3,多谐振荡器,一、多谐振荡器的特点,二、典型多谐振荡器电路分析,（采用,CMOS,器件）,三、多谐振荡器的应用,由于矩形脉冲含多次谐波分量，把能产生矩形脉冲的自激振荡电路叫做多谐振荡器。,9.2.3,多谐振荡器,一、多谐振荡器的特点,电路只有两个暂稳态，且相互转换不需要外加触发信号触发，又称无稳电路，是一种自激振荡器。,9.2.3,多谐振荡器,1,、电容正反馈多谐振荡器,2,、,RC,环形多谐振荡器,3,、用施密特触发器构成多谐振荡器,二、典型多谐振荡器电路分析（,采用,CMOS,器件,）,9.2.3,多谐振荡器,u,o,t,t,(b),波形图,0,0,u,i,2,(,u,o1,),t,1,t,2,t,3,u,i,1,u,o1,u,i,2,u,o,(a),电路图,&,&,R,C,G,1,G,2,+,1,、,电容正反馈多谐振荡器,9.2.3,多谐振荡器,在,t,1,时刻,，,u,i,1,上升到,U,T,，,u,o,由,0,变为,1,，由于电容电压不能跃变，故,u,i,1,必定跟随,u,o,发生正跳变，于是,u,i,2,（,u,o1,）,由,1,变为,0,。,u,i,2,低电平保持,u,o,为,1,，以维持已进入的这个暂稳态。在这个暂稳态期间，电容,C,通过电阻,R,放电，使,u,i,1,逐渐下降。,第一暂稳态及其自动翻转的工作过程,u,i,1,u,o1,u,i,2,u,o,(a),电路图,&,&,R,C,G,1,G,2,+,u,o,t,t,(b),波形图,0,0,u,i,2,(,u,o1,),t,1,t,2,t,3,u,i,1,u,o1,u,i,2,u,o,(a),电路图,&,&,R,C,G,1,G,2,+,u,o,t,t,(b),波形图,0,0,u,i,2,(,u,o1,),t,1,t,2,t,3,9.2.3,多谐振荡器,在,t,2,时刻,，,u,i,1,下降到,门电路的开启电压,U,T,，使,u,o1,（,u,i,2,）,由,0,变为,1,，,u,o,由,1,变为,0,。,同样由于电容电压不能跃变，故,u,i,1,跟随,u,o,发生负跳变，维持,u,i,2,（,u,o1,）,的高电平。这个高电平保持,u,o,为,0,。至此，第一个暂稳态结束，电路进入第二个暂稳态。,第一暂稳态及其自动翻转的工作过程,9.2.3,多谐振荡器,第二暂稳态及其自动翻转的工作过程,在,t,2,时刻，,u,o1,变为高电平，这个高电平通过电阻,R,对电容,C,充电。随着充电的进行，,u,i,1,逐渐上升。,在,t,3,时刻,，,u,i,1,上升到,U,T,，使,u,o,（,u,i,1,）,又由,0,变为,1,，第二个暂稳态结束，电路返回到第一个暂稳态，又开始重复前面的过程。,u,i,1,u,o1,u,i,2,u,o,(a),电路图,&,&,R,C,G,1,G,2,+,u,o,t,t,(b),波形图,0,0,u,i,2,(,u,o1,),t,1,t,2,t,3,9.2.3,多谐振荡器,取U,T,=V,DD,/2,振荡频率,f,0,的计算,u,i,1,u,o1,u,i,2,u,o,(a),电路图,&,&,R,C,G,1,G,2,+,u,o,t,t,(b),波形图,0,0,u,i,2,(,u,o1,),t,1,t,2,t,3,则有,T=2RCln32.2RC,，,f,O,=1/T,9.2.3,多谐振荡器,2,、,RC,环形多谐振荡器,R,S,为门,G,3,输入端的保护电阻，只在,u,i,3,大于,V,DD,和小于,0,时起作用。,u,i3,(a),电路图,&,&,u,i,1,u,i,2,u,o2,u,o,R,R,S,C,G,1,G,2,&,G,3,+,u,o,(,u,i,1,),u,o2,t,t,t,(b),波形图,0,0,0,u,i,2,(,u,o1,),t,1,t,2,t,3,9.2.3,多谐振荡器,在,t,1,时刻,，,u,i,3,下降到,U,T,，,u,i,1,（,u,o,）,由,0,变为,1,，于是,u,o1,（,u,i,2,）,由,1,变为,0,，,u,o2,由,0,变为,1,。,第一暂稳态及其自动翻转的工作过程,u,o,(,u,i,1,),u,o2,t,t,t,(b),波形图,0,0,0,u,i,2,(,u,o1,),t,1,t,2,t,3,u,i3,(a),电路图,&,&,u,i,1,u,i,2,u,o2,u,o,R,R,S,C,G,1,G,2,&,G,3,+,由于电容电压不能跃变，故,u,i,3,必定跟随,u,i,2,发生负跳变。这个低电平保持,u,o,为,1,，以维持已进入的这个暂稳态。,9.2.3,多谐振荡器,在这个暂稳态期间，,u,o2,（,高电平）通过电阻,R,对电容,C,充电，使,u,i,3,逐渐上升。,第一暂稳态及其自动翻转的工作过程,u,o,(,u,i,1,),u,o2,t,t,t,(b),波形图,0,0,0,u,i,2,(,u,o1,),t,1,t,2,t,3,u,i3,(a),电路图,&,&,u,i,1,u,i,2,u,o2,u,o,R,R,S,C,G,1,G,2,&,G,3,+,9.2.3,多谐振荡器,在,t,2,时刻,，,u,i,3,上升到,门电路的阈值电压,U,T,，使,u,o,（,u,i,1,）,由,1,变为,0,，,u,o1,（,u,i,2,）,由,0,变为,1,，,u,o2,由,1,变为,0,。,第一暂稳态及其自动翻转的工作过程,u,o,(,u,i,1,),u,o2,t,t,t,(b),波形图,0,0,0,u,i,2,(,u,o1,),t,1,t,2,t,3,u,i3,(a),电路图,&,&,u,i,1,u,i,2,u,o2,u,o,R,R,S,C,G,1,G,2,&,G,3,+,同样由于电容电压不能跃变，故,u,i,3,跟随,u,i,2,发生正跳变。这个高电平保持,u,o,为,0,。,至此，第一个暂稳态结束，电路进入第二个暂稳态。,9.2.3,多谐振荡器,第二暂稳态及其自动翻转的工作过程,在,t,2,时刻,，,u,o2,变为低电平，电容,C,开始通过电阻,R,放电。随着放电的进行，,u,i,3,逐渐下降。,u,o,(,u,i,1,),u,o2,t,t,t,(b),波形图,0,0,0,u,i,2,(,u,o1,),t,1,t,2,t,3,u,i3,(a),电路图,&,&,u,i,1,u,i,2,u,o2,u,o,R,R,S,C,G,1,G,2,&,G,3,+,在,t,3,时刻,，,u,i,3,下降到,U,T,，使,u,o,（,u,i,1,）,又由,0,变为,1,，第二个暂稳态结束，电路返回到第一个暂稳态，又开始重复前面的过程。,9.2.3,多谐振荡器,造成振荡器自动翻转的原因是电容,C,的充放电。,振荡周期为：,T,2.2,RC,u,o,(,u,i,1,),u,o2,t,t,t,(b),波形图,0,0,0,u,i,2,(,u,o1,),t,1,t,2,t,3,u,i3,(a),电路图,&,&,u,i,1,u,i,2,u,o2,u,o,R,R,S,C,G,1,G,2,&,G,3,+,9.2.3,多谐振荡器,3,、用施密特触发器构成多谐振荡器,电容上,初始,电压为零,，所以输出为,高电平,，并开始经电阻,R,向,电容充电,。,9.2.3,多谐振荡器,1),当充至,V,T+,时，输出跳变为,低电平,，电容,C,又经,R,开始,放电,。,2),当放至,V,T-,时，输出又跳变为,高电平,，电容,C,又经,R,开始,充电,。周而复始，形成如图工作波形。,9.2.3,多谐振荡器,若,采用,CMOS,施密特触发器，则,9.2.3,多谐振荡器,秒信号发生器,多谐振荡器,分频电路,三、,多谐振荡器,的应用,第,9,章 脉冲单元电路,9.1,脉冲信号与电路,9.2,集成门构成的脉冲单元电路,9.3 555,定时器及其应用,9.3 555,定时器及其应用,9.3.1 555,定时器的电路结构,9.3.2 555,定时器构成施密特触发器,9.3.3 555,定时器构成单稳态触发器,9.3.4 555,定时器构成多谐振荡器,9.3.1 555,定时器的电路结构,一、组成与特点,二、工作原理,三、说明,R,D,S,D,Q,9.3.1 555,定时器的电路结构,一、组成与特点,国产,CB555,的结构框图：,它由三个,5K,电阻,构成,分压器,、,比较器,C,1,和,C,2,、,基本,RS,触发器,集电极开路输出三极管,T,D,1,、接地端，,2,、触发输入端，,3,、输出端，,4,、输出清零端，,5,、控制电压端，,6,、阈值输入端，,7,、放电端，,8,、电源端。,18,端子分别称为：,R,D,S,D,Q,9.3.1 555,定时器的电路结构,V,REF1,=V,CC,2,3,相当于：,C,1,出1；,C,1,出0。,C,1,将,v,I1,和 进行比较,V,CC,2,3,当,v,I1,时，,V,CC,2,3,v,I1,和 比较的结果，由,C,1,反相输出。,V,CC,2,3,比较电压：,V,REF2,=V,CC,1,3,又称,参考电压或基准电压,R,D,S,D,Q,9.3.1 555,定时器的电路结构,相当于：,C,2,出0；,C,2,出1。,C,2,将,v,I2,和,进行,比较,V,CC,1,3,当,v,I2,时，,V,CC,1,3,v,I2,和 比较的结果，,V,CC,1,3,由,C,2,同相输出。,9.3.1 555,定时器的电路结构,R=0,时,二、工作原理,R,D,S,D,Q,0,0,1,Q=1,，,v,o,=0,，,T,D,导通。,9.3.1 555,定时器的电路结构,R=1,时,R=1,、,v,I1,2V,CC,/3,、,v,I2,V,CC,/3,时，,R,D,S,D,Q,0,1,1,0,0,2V,CC,/3,V,CC,/3,C,1,=0,、,C,2,=1,，,Q=1,、,Q=0,，,v,o,=0,，,T,D,导通。,9.3.1 555,定时器的电路结构,R=1,、,v,I1,2V,CC,/3,、,v,I2,V,CC,/3,时，,R,D,S,D,Q,2V,CC,/3,V,CC,/3,1,1,0,0,1,C,1,=1,、,C,2,=1,，,Q,、,Q,不变，,u,o,不变，,T,D,状态不变。,9.3.1 555,定时器的电路结构,R=1,、,v,I1,2V,CC,/3,、,v,I2,V,CC,/3,时,R,D,S,D,Q,2V,CC,/3,V,CC,/3,1,0,0,1,1,C,1,=1,、,C,2,=0,，,Q=0,、,Q=1,，,u,o,=1,，,T,D,截止。,9.3.1 555,定时器的电路结构,输 入,过 渡,输 出,R,v,I1,v,I2,R,D,S,D,Q,Q,T,D,状态,0,X,X,X X,导通,1,2,3,V,CC,2,3,V,CC,1,3,V,CC,导通,1,1,3,V,CC,截止,1,2,3,V,CC,1,3,V,CC,保 持,表,1 CB555,功能表（,v,CO,端悬空时）,工作原理见,表,1,0,1,1,0,1,1,0,1,0,1,1,0,9.3.1 555,定时器的电路结构,v,I1,v,I2,2,3,V,CC,2,3,V,CC,1,3,V,CC,1,3,V,CC,2,3,V,CC,1,3,V,CC,Q,0,1,保 持,表,2 R=1,时的表,1,由表,2,可得如下口诀：,大于、大于、出,0,；,小于、小于、出,1,；,小于、大于、保持,R,D,S,D,Q,9.3.1 555,定时器的电路结构,当,v,CO,端接有,U,CO,时：,1,2,U,CO,，,V,REF2,=,V,REF1,=,U,CO,、,换为,1,3,V,CC,将上述分析中的 换为,2,3,V,CC,1,2,U,CO,，,所有结论仍成立。,U,CO,，,三、说明,9.3.2 555,定时器构成施密特触发器,1,、电路组成,2,、工作原理,3,、电压波形,9.3.2 555,定时器构成施密特触发器,1,、电路组成,9.3.2 555,定时器构成施密特触发器,(1),当,u,i,=,0,时，,V,I1,=V,I2,2V,CC,/3,，,u,o,=0,。,此后，,u,i,上升，然后再下降，但在未降到,V,CC,/3,以前,，,u,o,=0,的状态不会改变。,9.3.2 555,定时器构成施密特触发器,(3),当,u,i,下降,到,V,CC,/3,时,，,V,I1,=V,I2,2,3,V,CC,1,3,V,CC,0,导通,稳态：,U,O,=0,放电,=0,2,3,V,CC,1,3,V,CC,保 持,接通,V,CC,不触发,U,I,=1,0,2,3,V,CC,1,3,V,CC,2,3,V,CC,1,3,V,CC,0,导通,返回：,U,O,=0,放电,=0,2,3,V,CC,1,3,V,CC,保 持,U,I,=1,无电荷,触发,9.3.3 555,定时器构成单稳态触发器,总之：不触发，,U,O,=0,；,U,O,=1,维持一段时间又返回,U,O,=0,充电回路：,VCC,+,R,C,VCC,-,（,充电慢）,放电回路：,C,+,T,D,C,-,（,放电快）,触发,U,O,=1,9.3.3 555,定时器构成单稳态触发器,3,、电压波形,T,W,RC ln,V,CC,-0,2,V,CC,-,3,V,CC,T,W,RC ln3=1.1RC,注意；第二次触发必须在第一次触发稳定之后进行。,t,U,I,T,W,2,3,V,CC,t,U,O,t,U,C,9.3.4 555,定时器构成多谐振荡器,1,、电路组成,2,、工作原理,3,、电压波形,4,、电路计算,5,、占空比,9.3.4 555,定时器构成多谐振荡器,1,、电路组成,9.3.4 555,定时器构成多谐振荡器,2,、工作原理,9.3.4 555,定时器构成多谐振荡器,9.3.4 555,定时器构成多谐振荡器,U,C,U,6,U,2,U,O,T,D,起始时,0,2,3,V,CC,1,3,V,CC,2,3,V,CC,1,3,V,CC,0,导通,C,放电,2,3,V,CC,1,截止,=,1,3,V,CC,1,3,V,CC,循环往复，直到关机。,9.3.4 555,定时器构成多谐振荡器,总之：起始时，,U,C,=0,，,U,O,=U,OH,U,O,在,U,OL,U,OH,之间振荡,U,C,在,之间变化,2,3,V,CC,1,3,V,CC,充电回路：,V,CC,+,R,1,R,2,C,V,CC,-,（,充电慢）,放电回路：,C,+,R,2,T,D,C,-,（,放电快）,以后,9.3.4 555,定时器构成多谐振荡器,3,、电压波形,2,3,V,CC,1,3,V,CC,t,U,C,O,t,U,O,O,t,w,1,t,w,2,9.3.4 555,定时器构成多谐振荡器,2,3,V,CC,1,3,V,CC,t,U,C,O,t,U,O,O,t,w,1,t,w,2,4,、电路计算,9.3.4 555,定时器构成多谐振荡器,q,始终大于,50%,5,、占空比,555,定时器应用举例,延时报警器,模拟声响电路,555,定时器应用举例,下图是用,555,定时器接成的延时报警器。当开关,S,断开后，经过一定的延迟时间后扬声器开始发出声音。试求延迟的时间,T,D,和扬声器发出声音的频率,f,。,U,O1,U,O2,解：,（1）,（2）,（,1,）,片接成施密特触发器，,U,6,=U,2,=U,C1,的,电压波形,通过操纵开关,S,获得。,（,2,）,片不工作。,（,2,）,片的,R,D,=0,，,（,2,）,片接成多谐振荡器。,当,U,O1,=1,时；,当,U,O1,=0,时；,（,2,）,片自激振荡，,喇叭出声。,1,2,3,4,6,8,555,V,CC,=12V,1,6,4,2,3,8,555,0,.,01,F,1,7,5K,5K,100,F,10,F,1M,S,+,+,+,C,1,延时报警器,555,定时器应用举例,工作波形：,S,闭合,S,断开,2,3,V,CC,1,3,V,CC,S,闭合,V,CC,喇叭响,T,D,T,O2,=0.69(R,1,+2R,2,),C=0.69(5,+2,5,)10,3,0.01,10,-,6,103.5,S,f,O2,9.66KHZ,U,6,、U,2,U,O1,t,U,O2,t,t,U,C1,T,O2,V,CC,-0,V,CC,-,T,D,=RC ln =10,6,10,10,-,6,ln,11（S）,12,12,-,8,2,3,V,CC,555,定时器应用举例,模拟声响电路,两个,555,定时器均接成多谐振荡器。将振荡器,的输出电压,u,o1,，,接到振荡器,中,555,定时器的复位端（,4,脚），当,u,o1,为高电平时振荡器,振荡，为低电平时,555,定时器复位，振荡器,停止震荡。,作业,