学术讨论—第八篇-脉冲波形的产生及变换LXY.ppt

1第一页，共二十四页。8.4 555定时器及其应用定时器及其应用(yngyng)555定时器是将模拟电路和数字电路集定时器是将模拟电路和数字电路集成于一体成于一体(yt)(yt)的中规模集成电路。它使用灵的中规模集成电路。它使用灵活、方便，带负载能力强，只需外接少量活、方便，带负载能力强，只需外接少量RCRC元件就可构成单稳元件就可构成单稳多谐和施密特触发多谐和施密特触发器，因而得到了非常广泛的应用。器，因而得到了非常广泛的应用。2第二页，共二十四页。555定时器的内部定时器的内部(nib)结构图结构图 555定时器的内部电路包括以下几部分定时器的内部电路包括以下几部分:一个由三个相等电阻组成的分压器一个由三个相等电阻组成的分压器;两两个电压比较器个电压比较器:A1、A2；一个；一个 RS 触发器；触发器；一个反相器和一个晶体管一个反相器和一个晶体管T等。具体等。具体(jt)的的 结构见后图。结构见后图。3第三页，共二十四页。1、555定时器4第四页，共二十四页。一、原理一、原理(yunl)及功能及功能1.1.先介绍先介绍(jisho)(jisho)电压比较器（模拟电路中的内容）电压比较器（模拟电路中的内容）V+V-L0=1 V+V-L0=0V+V-L+-5第五页，共二十四页。2.2.回忆回忆”低有效低有效(yuxio)(yuxio)的基本的基本RS-RS-FFFF”R R、S S相异相异 置置1 1或清或清0 0 R=S=1 Q R=S=1 Q不变不变 R=S=0 R=S=0 不允许不允许3.NPN-BIT3.NPN-BIT的开关的开关(kigun)(kigun)作用作用 Vbe Vbe小于门坎电压（或反偏）小于门坎电压（或反偏）:开关断开开关断开 Vbe Vbe正偏正偏:开关闭合开关闭合 6第六页，共二十四页。分析：当分析：当5 5脚悬空脚悬空(xunkng)(xunkng)时，时，C C1 1,C,C2 2的比较电压分别为的比较电压分别为 2/3V 2/3VCCCC和和1/3V1/3VCCCC1、2、7第七页，共二十四页。3、功能表见功能表见P416 P416 表表8.4.18.4.1如果在如果在5 5脚加电压（其值在脚加电压（其值在0 0V VCCCC之间）之间）比较器的参考比较器的参考(cnko)(cnko)电压将发生变化，电路相应的电压将发生变化，电路相应的阀值电压和触发电平也将随之变化。阀值电压和触发电平也将随之变化。8第八页，共二十四页。-多谐振荡器多谐振荡器 多谐振荡器是一种多谐振荡器是一种自激振荡器自激振荡器，在接通电源，在接通电源(dinyun)(dinyun)后，不需要外加触发信号，便能自动产生矩形后，不需要外加触发信号，便能自动产生矩形（脉冲）波。由于矩形波中含有丰富的高次谐波分（脉冲）波。由于矩形波中含有丰富的高次谐波分量，所以量，所以习惯上又把习惯上又把矩形波振荡器矩形波振荡器叫做叫做多谐振荡多谐振荡器。器。多谐振荡器在工作过程中不存在稳定多谐振荡器在工作过程中不存在稳定(wndng)(wndng)状态故又称为状态故又称为无稳态电路。无稳态电路。二、二、555应用应用(yngyng)举例举例9第九页，共二十四页。555555多谐振荡器多谐振荡器注意注意(zh y)(zh y)：多谐振荡器无：多谐振荡器无需输入信号，故没有需输入信号，故没有V VI I10第十页，共二十四页。周期周期(zhuq)(zhuq)频率频率(pnl)(pnl)11第十一页，共二十四页。模拟声响模拟声响模拟声响模拟声响(shngxing)(shngxing)电路电路电路电路将振荡器的输出电压uo1，接到振荡器中555定时器的复位端（4脚），当uo1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(tngzh)震荡。12第十二页，共二十四页。-施密特触发器施密特触发器特点：特点：施密特触发器属于电平触发器。当输入信号施密特触发器属于电平触发器。当输入信号达到某一定电压值时，输出电压会发生突变。达到某一定电压值时，输出电压会发生突变。输入信号增加和减少时，电路输入信号增加和减少时，电路(dinl)有不同有不同的阀值电压。的阀值电压。三、三、555应用应用(yngyng)举例举例13第十三页，共二十四页。传输特性如下：传输特性如下：V VT T+:+:正向正向(zhn xin)(zhn xin)阀值电压阀值电压 V VT T-:-:反向阀值电压。反向阀值电压。同相输出同相输出反向输出反向输出 14第十四页，共二十四页。抗干扰滤波电容抗干扰滤波电容提高提高(t(t go)go)电压的稳定电压的稳定性性2/3VCC1/3VCC555555施密特触发器施密特触发器VIVO15第十五页，共二十四页。16第十六页，共二十四页。施密特触发器的应用施密特触发器的应用(yngyng)(yngyng)（1 1）将三角波将三角波正弦波变换正弦波变换(binhun)(binhun)成矩形波或方波成矩形波或方波（2 2）波形波形(b xn)(b xn)整形整形VT-V02V01VT+VItttVT1 VT217第十七页，共二十四页。（3 3）幅度）幅度(fd)(fd)鉴别鉴别（4 4）多谐振荡器）多谐振荡器VOHVthVOLRC设电源接通设电源接通(ji tn)(ji tn)瞬瞬间，间，V VC C=0=0则则V V0 0=1=1VT-VT+V0VC18第十八页，共二十四页。-单稳态触发单稳态触发器器 它的突出特点是它的突出特点是:(1)输出端只有一个稳定状态输出端只有一个稳定状态,另一个状态则是暂稳态另一个状态则是暂稳态;(2)加入触发信号后加入触发信号后,它可以由稳定状态转入暂稳态它可以由稳定状态转入暂稳态;(3)经过一定时间以后经过一定时间以后(yhu),暂稳态会暂稳态会自动返回自动返回稳态。稳态。稳定状态稳定状态稳定状态稳定状态暂稳态暂稳态由外界触发由外界触发自动返回自动返回单稳态触发器在数字电路中一般单稳态触发器在数字电路中一般(ybn)用于用于定时定时及及延时延时等等.四、四、555应用应用(yngyng)举例举例19第十九页，共二十四页。555555单稳态触发器单稳态触发器不可不可(bk)(bk)重复触发单稳重复触发单稳20第二十页，共二十四页。接通VCC后瞬间，VCC通过R对C充电，当uc上升到2VCC/3时，比较器C1输出为0，将触发器置0，uo0。这时Q=1，放电管T导通，C通过T放电，电路进入稳态。ui到来时，因为uiVCC/3，使C20，触发器置1，uo又由0变为1，电路进入暂稳态。由于此时Q=0，放电管T截止，VCC经R对C充电。虽然此时触发脉冲已消失，比较器C2的输出变为1，但充电继续进行，直到uc上升到2VCC/3时，比较器C1输出为0，将触发器置0，电路输出uo0，T导通，C放电，电路恢复到稳定状态。21第二十一页，共二十四页。可重复可重复(chngf)(chngf)触发触发单稳单稳在暂稳态期间在暂稳态期间(qjin)(qjin)，T T导导通，通，C C放电。触发信放电。触发信号撤除后，号撤除后，C C充电，充电，只要未冲到只要未冲到2Vcc/32Vcc/3，电路均处于暂稳态。电路均处于暂稳态。若此时有新的触发脉若此时有新的触发脉冲，冲，T T再次导通，再次导通，C C放电，重新触发暂稳放电，重新触发暂稳态。态。单稳态触发器的应用单稳态触发器的应用(自己自己(zj)(zj)看书看书)22第二十二页，共二十四页。单稳态触发器的应用单稳态触发器的应用(yngyng)延迟延迟延迟延迟(ynch)(ynch)与与与与定时定时定时定时整形整形整形整形(zhng xng)(zhng xng)23第二十三页，共二十四页。内容(nirng)总结8脉冲波形的产生与变换。它使用灵活、方便(fngbin)，带负载能力强，只需外接少量RC元件就可构成单稳多谐和施密特触发器，因而得到了非常广泛的应用。555定时器的内部电路包括以下几部分:一个由三个相等电阻组成的分压器。一个反相器和一个晶体管T等。2/3VCC和1/3VCC。功能表见P416 表8.4.1。如果在5脚加电压（其值在0VCC之间）。比较器的参考电压将发生变化，电路相应的阀值电压和触发电平也将随之变化第二十四页，共二十四页。