定時器脈沖的產(chǎn)生與整形電路演示文稿當(dāng)前1頁，總共105頁。定時器脈沖的產(chǎn)生與整形電路當(dāng)前2頁，總共105頁。6.1概述數(shù)字電路中，為了控制和協(xié)調(diào)整個系統(tǒng)的工作，常常需要時鐘脈沖信號。獲得時鐘脈沖的方法有：1.利用多諧振蕩器直接產(chǎn)生。2.通過整形電路變換而成。整形電路又分為兩類：施密特觸發(fā)器和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。整形電路可以使脈沖的邊沿變陡峭，或形成規(guī)定的矩形脈沖。當(dāng)前3頁，總共105頁。Um0.9Um0.5Um0.1UmTwTtrtf表述矩形脈沖性能指標(biāo)的主要參數(shù)：周期T——周期性重復(fù)的脈沖序列中，兩個相鄰脈沖間的時間間隔頻率f=1/T，

代表單位時間內(nèi)脈沖重復(fù)的次數(shù)。當(dāng)前4頁，總共105頁。下降時間tf——脈沖從0.9Um下降到0.1Um所需的時間Um0.9Um0.5Um0.1UmTwTtrtf脈沖幅度Um——脈沖電壓最大變化的幅值脈沖寬度Tw——從脈沖前沿0.5Um始，到脈沖后沿0.5Um止的一段時間上升時間tr——脈沖從0.1Um上升到0.9Um所需的時間當(dāng)前5頁，總共105頁。6.2施密特觸發(fā)器

UT=UT+-UT-稱為回差電壓施密特觸發(fā)器是一種重要的脈沖整形電路，施密特觸發(fā)器能把變化緩慢的波形變換成矩形脈沖。輸入電壓上升的翻轉(zhuǎn)電平為上限閾值電平UT+輸入電壓下降的翻轉(zhuǎn)電平為下限閾值電平UT-1.基本概念當(dāng)前6頁，總共105頁。輸入和輸出為同相關(guān)系的稱為同相施密特觸發(fā)器輸入和輸出為反相關(guān)系的稱為反相施密特觸發(fā)器2.施密特觸發(fā)器的傳輸特性當(dāng)前7頁，總共105頁。6.2.1門電路構(gòu)成的施密特觸發(fā)器設(shè)UT≈VDD/2，且R1<R211G1G2R2R1uIuO1.CMOS非門電路構(gòu)成的施密特觸發(fā)器當(dāng)前8頁，總共105頁。2.施密特觸發(fā)器的工作原理uO11G1G2R2R1uIuOUT+UT–

tuI的波形圖uIO(1)當(dāng)uI=0時，有VDD，uO0當(dāng)uI增加到使=UT時，產(chǎn)生如下正反饋過程:隨著uI上升，也上升，且有

uIR2/(R1+R2)當(dāng)前9頁，總共105頁。在極短時間內(nèi)，電路翻轉(zhuǎn)為uO

VDD。此時由可求得電路的上限閾值電壓UT+=(1+R1/R2)UT11G1G2R2R1uIuO同理，uI=VDD時，uO

VDDUT+UT–

tuI的波形圖uIO=UT+R2/(R1+R2)=UT當(dāng)前10頁，總共105頁。UT-=(1－R1/R2)UT11G1G2R2R1uIuO(3)觸發(fā)器的回差電壓UT=UT+–UT-=2UT

R1/R2UT+UT–

tuI的波形圖uIO(2)當(dāng)uI從高電平下降達(dá)到使=UT時，可求得電路的下限閾值電壓:當(dāng)前11頁，總共105頁。11G1G2R2R1uIuOUT=UT+–UT-=2UT

R1/R2可見，電路輸出的狀態(tài)由輸入電壓的大小決定，改變R1和R2就可調(diào)節(jié)回差電壓UT的大小。UT+UT–

tuI的波形圖uIO當(dāng)前12頁，總共105頁。11G1G2R2R1uIuO(4)波形圖UT+UT–

t

tuO波形圖uIOO當(dāng)前13頁，總共105頁。6.2.2集成施密特觸發(fā)器TTL集成施密特觸發(fā)器有：74LS14，74132，7413等。

CMOS集成施密特觸發(fā)器有：CD40106，CD4093和CD4584等。TTL集成施密特觸發(fā)器性能表型號741474LS1327413tpd/ns151516.5Pm/mW5ΔUT/V當(dāng)前14頁，總共105頁。6.2.3施密特觸發(fā)器應(yīng)用舉例1.脈沖整形電路在數(shù)字測量和控制系統(tǒng)中，由傳感器送來的信號波形邊沿較差，利用施密特電路可以對這些信號進(jìn)行整形。t脈沖整形波形圖ttuIuOUT+UT–uItuOUT+UT–OOOO當(dāng)前15頁，總共105頁。2.脈沖變換電路利用這一特點，施密特電路可以把變化比較緩慢的正弦波、三角波等變換成矩形脈沖信號。一種變換波形圖由于施密特電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換速度極快，輸出矩形波的前后沿總是很陡峭。uIuOVDDUT+UT–VDDttOO當(dāng)前16頁，總共105頁。3.鑒幅電路在一串幅度不相等的脈沖信號中，如果要剔除幅度不夠大的脈沖,此時可利用施密特觸發(fā)器。uIuOUT+UT–鑒幅電路當(dāng)前17頁，總共105頁。6.3單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器3.單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器常用于數(shù)字系統(tǒng)的整形、延時和定時電路中。

1.單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器有一個穩(wěn)態(tài)和一個暫穩(wěn)態(tài)。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的特點：暫穩(wěn)態(tài)的時間取決于電路本身的參數(shù)，與觸發(fā)脈沖的寬度無關(guān)。2.在觸發(fā)脈沖的作用下，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器從穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)到暫穩(wěn)態(tài)，經(jīng)過時間tw后又自動翻回穩(wěn)態(tài)，并在輸出端產(chǎn)一個寬度為tw的矩形脈沖。當(dāng)前18頁，總共105頁。6.3.1門電路構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器按定時元件R和C的不同連接，這類單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器可分為微分型和積分型兩種。&G1G2RuIuO1uO2uI2&C1.微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的組成微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路處于穩(wěn)態(tài)時，uI為高電平，uO1為低電平。為了使uO2可靠為高電平，應(yīng)選R<Roff，一般取R<0.7kΩ。當(dāng)前19頁，總共105頁。2.工作原理

(1)uI為高電平，電路處于穩(wěn)態(tài)。uO1=0，uO2=1&G1G2RuIuO1uO2uI2&C由于電容兩端電壓不會突變，因此uI2亦由低變高，使uO2由高變低，從而引起如下反饋過程：

使電路迅速進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)：uO1=1(2)uI的負(fù)跳沿到來時，電路觸發(fā)翻轉(zhuǎn)。uO1由低變高uO1uIuI2uO2當(dāng)前20頁，總共105頁。(3)在暫穩(wěn)態(tài)期間1.4VtuI2OUOHUTtW&G1G2RUOHuI2CRO門1的輸出高電平UOH經(jīng)電容C和電阻R到地的方向給電容充電，使門2的輸入電壓uI2以時間常數(shù)1=(R+RO)C(RO為門1的輸出電阻)按指數(shù)曲線下降。當(dāng)前21頁，總共105頁。當(dāng)uI2下降到閾值電平(UT=1.4V)時，產(chǎn)生如下正反饋過程：&G1G2RuIuO1uO2uI2&CuI2uO2uI=1uO1

使電路結(jié)束暫穩(wěn)態(tài)，自動返回穩(wěn)態(tài)：uO1=0，uO2=1。當(dāng)前22頁，總共105頁。

uI2以時間常數(shù)2=(R1∥R)C按指數(shù)曲線上升，電路經(jīng)歷一個恢復(fù)階段回到穩(wěn)態(tài)時的初始狀態(tài)。(4)恢復(fù)階段+5V

T3

R1

R

T1uI2CG1G2uO1≈0暫穩(wěn)態(tài)時間結(jié)束后，電容C放電?；謴?fù)階段C的放電回路當(dāng)前23頁，總共105頁。&G1G2RuIuO1uO2uI2&CttttWIUOHUOL1.4vtWuI2

τ1

τ2

tOOOOuIuO2uO1UOHUOLUT工作波形圖2.工作波形當(dāng)前24頁，總共105頁。

(1)輸出脈沖寬度(暫穩(wěn)態(tài)時間)tw&G1G2RuIuO1uO2uI2&CttttWIUOHUOL1.4vtWuI2

τ1

τ2

tOOOOuIuO2uO1UOHUOLUT工作波形圖uI2從UOHR/(R+RO)下降到UT的時間當(dāng)前25頁，總共105頁。1.4VtuI2OUOHUTtW&G1G2RUOHuI2CRO根據(jù)一階RC電路的三要素法得實際常用經(jīng)驗公式tw

0.8RC(R<Roff)當(dāng)前26頁，總共105頁。+5V

T3

R1

R

T1uI2CG1G2uO1≈0(2)恢復(fù)時間tre

tre

(3~5)(R1//R)Ctd=tw+tre(3)電路的分辨時間當(dāng)前27頁，總共105頁。輸入帶微分環(huán)節(jié)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器若uI脈沖寬度twI>tw則應(yīng)通過微分電路RPCP再輸入到與非門1。為保證穩(wěn)態(tài)時uO1=0，要求:RPCP≤twIRP≥RON門3改善輸出波形，起反相和整形的作用。

MOS門輸入阻抗高，外接電阻R和RP的大小不會影響其穩(wěn)態(tài)，它們不再受ROFF和RON的限制。當(dāng)前28頁，總共105頁。6.3.2集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器這些器件只要外接很少的電阻和電容，就可構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路，使用起來非常方便。TTL系列的有74121、74122、74123等。CMOS系列的有4098、4528、4538等。當(dāng)前29頁，總共105頁。1.TTL集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器（74121）(1)74121的電路結(jié)構(gòu)當(dāng)前30頁，總共105頁。(2)74121的電路符號

0×1×01××011×1↓1↓11↓↓10×↑×0↑輸出輸入0000(3)74121的的功能表當(dāng)前31頁，總共105頁。

0×1×01××011×1↓1↓11↓↓10×↑×0↑輸出輸入0000(1)穩(wěn)態(tài)Q=0(2)當(dāng)需要上升沿觸發(fā)時，觸發(fā)脈沖從B端輸入，同時、當(dāng)中至少應(yīng)有1個為0狀態(tài)。(3)當(dāng)需要下降沿觸發(fā)時，則觸發(fā)脈沖應(yīng)該從或輸入(另一個接1狀態(tài))，同時保持B端狀態(tài)為1。由表可見：當(dāng)前32頁，總共105頁。ttWOtWtWtOtOtO(4)74121的工作波形當(dāng)前33頁，總共105頁。(5)輸出脈沖寬度tw

tw≈RextCextln2=0.7RextCext

可用內(nèi)部電阻Rint(2kΩ)代替Rext

。當(dāng)前34頁，總共105頁。2.CMOS集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器（4538）BCRACXCX/RX(1)4538的符號圖(2)4538的功能表↑11↑011↓10↓1××0輸出輸入000為清零輸入端A為上升沿觸發(fā)輸入端為下降沿觸發(fā)輸入端當(dāng)前35頁，總共105頁。由表可見：BCRACXCX/RX↑11↑011↓10↓1××0輸出輸入000a.當(dāng)選擇上升沿觸發(fā)時，應(yīng)將輸入脈沖加入A輸入端，同時輸入端接高電平。b.若選擇下降沿觸發(fā)時，可將輸入脈沖引入輸入端，A輸入端接低電平。c.其他情況時，Q狀態(tài)不變。當(dāng)前36頁，總共105頁。tw=RextCextBCRACXCX/RX(3)4538輸出脈沖寬度Rext和Cext可在較大范圍內(nèi)選擇tw的范圍可達(dá)10μs~∞3.單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的類型集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器可分為單觸發(fā)和重觸發(fā)觸發(fā)器。單觸發(fā)的觸發(fā)器有74121、74221、74LS221等重觸發(fā)的觸發(fā)器有74122、74123、74LS123、4528、4538等當(dāng)前37頁，總共105頁。單觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器一旦被觸發(fā)進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)以后，再加入觸發(fā)脈沖不會影響電路的工作過程，直到暫穩(wěn)態(tài)結(jié)束后，才能接收觸發(fā)脈沖而轉(zhuǎn)入下一個暫穩(wěn)態(tài)。(1)單觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器特點b.單觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器工作波形圖uIuOtWtW當(dāng)前38頁，總共105頁。(1)重觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器重觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器特點重觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器在電路被觸發(fā)進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)以后，如果再次輸入觸發(fā)脈沖，電路將被重新觸發(fā)，電路的輸出脈沖再持續(xù)一個tW脈寬。b.重觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器工作波形圖uIuOtWtWt1當(dāng)前39頁，總共105頁。6.3.3單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應(yīng)用舉例整形電路可以把這些脈沖信號變換成具有一定幅度和寬度的矩形波形。1.脈沖的整形

在實際的數(shù)字系統(tǒng)中，由于脈沖的來源不同，波形也相差較大。例如，從光電檢測設(shè)備送來的脈沖波形一般不太規(guī)則；脈沖信號在線路中遠(yuǎn)距離傳送，常會導(dǎo)致波形變化或疊加上干擾；當(dāng)前40頁，總共105頁。(a)電路(b)波形圖脈沖整形電路當(dāng)前41頁，總共105頁。塑料成型順序加工控制系統(tǒng)可用單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器來實現(xiàn)。2.脈沖的定時由于單穩(wěn)態(tài)電路能產(chǎn)生一定寬度tw的矩形脈沖，利用這一脈沖去控制某個系統(tǒng)，就能使其在tw時間內(nèi)動作（或不動作），起到定時控制的作用。定時控制的典型例子——塑料成形控制系統(tǒng)塑料成形一般經(jīng)歷預(yù)熱、加壓、保溫、冷卻四道工序。當(dāng)前42頁，總共105頁。T1T2T3T4u1u2u3u4定時控制工作波形當(dāng)前43頁，總共105頁。在數(shù)字控制和測量系統(tǒng)中，有時為了完成時序配合，需將脈沖信號延遲t1時間后輸出。3.脈沖的延遲這一過程可用雙單穩(wěn)集成電路外接R、C元件實現(xiàn)。脈沖信號的延遲t1tWuIuO當(dāng)前44頁，總共105頁。6.4

多諧振蕩器由于輸出的矩形波中含有很多諧波分量，故通常將它稱為多諧振蕩器，又稱方波發(fā)生器。多諧振蕩器是一種無穩(wěn)態(tài)電路，它在接通電源以后，不需外加觸發(fā)信號，就能自動地不斷來回翻轉(zhuǎn)，產(chǎn)生矩形脈沖。當(dāng)前45頁，總共105頁。6.4.1集成門電路構(gòu)成的多諧振蕩器11uIuO1uF1.TTL集成門電路構(gòu)成的多諧振蕩器這些門組成一個環(huán)形，所以稱為環(huán)形振蕩器。它是利用門電路的時延tpd來產(chǎn)生方波振蕩的。(1)電路的組成當(dāng)前46頁，總共105頁。11uIuO1uF(2)工作原理a.先假設(shè)在虛線所示處斷開。b.在uI處輸入一方波，經(jīng)過時延tpd之后，得uO的波形。uIuOtpd環(huán)形振蕩器的工作波形uO與uI比較，除延遲tpd外，兩者反相。當(dāng)前47頁，總共105頁。c.uO再經(jīng)過兩個非門總共2tpd時延之后，得uF

波形。uIuOuFtpd2tpd11uIuO1uF環(huán)形振蕩器的工作波形若uI的周期為6tpd，則uI與uF波形同相。此時,若把uF直接作為uI時，電路就可以自激。當(dāng)前48頁，總共105頁。uIuOuFtpd2tpd11uIuO1uF環(huán)形振蕩器的工作波形(3)振蕩頻率振蕩器的振蕩頻率取決于tpd及環(huán)路中非門的個數(shù)。圖示電路的振蕩頻率為當(dāng)前49頁，總共105頁。a.TTL非門的tpd約為幾十納秒，自激振蕩的頻率較高。(4)電路特點為了降低振蕩頻率，通常在環(huán)形通路中串入RC延時環(huán)節(jié)。b.振蕩頻率無法調(diào)節(jié)。當(dāng)前50頁，總共105頁。2.CMOS集成門電路構(gòu)成的多諧振蕩器(1)電路的組成(a)電路圖(b)傳輸特性曲線此時，由于uO1即為uI2,G2也工作在電壓傳輸特性曲線的轉(zhuǎn)折區(qū)。圖中R的選擇應(yīng)使G1工作在電壓傳輸特性曲線的轉(zhuǎn)折區(qū)。當(dāng)前51頁，總共105頁。(2)工作原理a.若uI有正向擾動，必然引起下述正反饋過程

uO1uIuO2此時，電容C通過R到uO1放電，進(jìn)而通過uO2反向充電。使uO1迅速變成低電平，而uO2迅速變成高電平，電路進(jìn)入第一暫穩(wěn)態(tài)。當(dāng)前52頁，總共105頁。b.隨著電容C的放電，uI不斷下降，當(dāng)達(dá)到uI=UT(VDD/2)時,電路又經(jīng)歷另一個正反饋過程uO1uIuO2從而使uO1迅速變成高電平，uO2迅速變成低電平，電路進(jìn)入第二暫穩(wěn)態(tài)。同時，電容C通過uO1、R、C和uO2充電。當(dāng)前53頁，總共105頁。c.隨著電容C的不斷充電，uI不斷上升，當(dāng)達(dá)到uI≤UT時,電路又迅速躍變到第一暫穩(wěn)態(tài)。如此周而復(fù)始，電路不停地在兩個暫穩(wěn)態(tài)之間轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生方波輸出。當(dāng)前54頁，總共105頁。(2)工作波形電路的振蕩周期為T=1.4RC(3)電路的振蕩周期當(dāng)前55頁，總共105頁。在上述多諧振蕩電路中，由于決定振蕩頻率的主要因素是電路的定時元件RC以及門電路的閾值電壓UT。而它們都容易受溫度的影響，所以RC振蕩器的頻率穩(wěn)定性只有約10-3或更差。6.4.2石英晶體多諧振蕩器門電路的組成的多諧振蕩電路的特點：因此，在對頻率穩(wěn)定性要求比較高的場合，普遍采用石英晶體振蕩器。當(dāng)前56頁，總共105頁。1.石英晶體的基本特性高質(zhì)量石英晶體振蕩器(其晶片置于恒溫盒內(nèi))，頻率穩(wěn)定性可達(dá)10-11。(1)石英晶體的電路符號是將切成薄片的石英晶體置于兩平板之間構(gòu)成的。(2)石英晶體振蕩器的頻率穩(wěn)定性石英晶體振蕩器的頻率穩(wěn)定性能達(dá)到10-5~10-8。當(dāng)前57頁，總共105頁。石英晶體振蕩器的頻率穩(wěn)定性高，走時準(zhǔn)確，在通常的氣溫條件下，可以保證每天不差半秒的誤差。目前較好的家用電子鐘表幾乎都采用具有石英晶體諧振器的方波發(fā)生器。通常選用固有頻率為32768Hz的石英諧振器，因為32768=215，將此振蕩頻率經(jīng)過15次二分頻，即可得1Hz的時鐘脈沖，作為計時基準(zhǔn)。當(dāng)前58頁，總共105頁。2.CMOS石英晶體多諧振蕩器石英諧振器QR及C1、C2為外接分立元件。1G1C2RuOC1圖中虛線以上部分制作在集成電路內(nèi)。晶體諧振器工作頻率位于其串聯(lián)諧振頻率fs和并聯(lián)諧振頻率fp之間。電路就形成一個由反相器組成的電容三點式振蕩器。振蕩器輸出的波形卻并不理想，還需進(jìn)行整形，才能得到矩形脈沖輸出。QR當(dāng)前59頁，總共105頁。6.5555定時器及其應(yīng)用

555定時器是一種中規(guī)模集成電路，目前在儀器、儀表和自動化控制裝置中應(yīng)用很廣。

555定時器可以組成定時、延時和脈沖調(diào)制等各種電路。當(dāng)前60頁，總共105頁。6.5.1555定時器(1)TTL集成定時器NE555的電路結(jié)構(gòu)和符號。THRDTRGNDOUTC–UVCC當(dāng)前61頁，總共105頁。THRDTRGNDOUTC–UVCC①接地端⑧正電源端④復(fù)位端⑥高觸發(fā)端②低觸發(fā)端⑦放電端③輸出端⑤電壓控制端8個引出端：當(dāng)前62頁，總共105頁。THRDTRGNDOUTC–UVCC電路組成：①電阻分壓器②電壓比較器（A1和A2）③基本RS觸發(fā)器④放電管T⑤輸出緩沖級當(dāng)前63頁，總共105頁。THRDTRGNDOUTC–UVCCA1的同相輸入端接參考電壓VREF1=2VCC/3A2的反相輸入端接參考電壓VREF2=VCC/3當(dāng)前64頁，總共105頁。THRDTRGNDOUTC–UVCC在高、低觸發(fā)端輸入電壓的作用下，A1和A2的輸出電壓uO1和uO2的數(shù)值不是高電平就是低電平，它們作為基本RS觸發(fā)器的輸入信號。當(dāng)前65頁，總共105頁。THRDTRGNDOUTC–UVCC基本RS觸發(fā)器的輸出Q經(jīng)過一級與非門控制放電三極管，再經(jīng)過一級反相驅(qū)動門作為輸出信號。當(dāng)前66頁，總共105頁。(2)555集成定時器的工作原理a.當(dāng)時uO輸出為低電平比較器A1輸出為0，A2為1基本RS觸發(fā)器被置0放電管T導(dǎo)通當(dāng)前67頁，總共105頁。uO輸出高電平b.當(dāng)時A1輸出為1，A2

輸出為0基本RS觸發(fā)器被置1T截止當(dāng)前68頁，總共105頁。c.當(dāng)時T和uO輸出狀態(tài)也維持不變A1和A2輸出均為1基本RS觸發(fā)器的狀態(tài)保持不變當(dāng)前69頁，總共105頁。(3)555定時器功能表THRDTRGNDOUTC–UVCC當(dāng)前70頁，總共105頁。6.5.2用555定時器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器THRDTRGNDOUTC–UVCCuI+VCCuO1.施密特觸發(fā)器的構(gòu)成當(dāng)前71頁，總共105頁。THRDTRGNDOUTC–UVCCuI+VCCuO2.施密特觸發(fā)器的工作原理tOuIuOtOVCC2/3VCC1/3VCC(1)輸入、輸出波形當(dāng)前72頁，總共105頁。THRDTRGNDOUTC–UVCCuI+VCCuOtOuIuOtOVCC2/3VCC1/3VCC(2)工作過程

a.uI從0開始升高，當(dāng)時,uO=UOHb.(1/3)VCC<uI<(2/3)VCC時，輸出uO不變，仍為高電平。當(dāng)前73頁，總共105頁。THRDTRGNDOUTC–UVCCuI+VCCuOtOuIuOtOVCC2/3VCC1/3VCCc.當(dāng)uI增大到略大于(2/3)VCC時，電路輸出uO變?yōu)榈碗娖健.當(dāng)uI由高于(2/3)VCC值下降，達(dá)到TH端(⑥端)的觸發(fā)電平時，電路輸出uO不變。當(dāng)前74頁，總共105頁。d.當(dāng)uI下降到略小于(1/3)VCC時，輸出uO躍變?yōu)楦唠娖健HRDTRGNDOUTC–UVCCuI+VCCuOtOuIuOtOVCC2/3VCC1/3VCC三角波變換為矩形波當(dāng)前75頁，總共105頁。VT+=UT=2VCC/3VT-=UTL=VCC/3VT=VCC/33.電壓傳輸特性uIuOOUT+UT–如果在C-V端施加直流電壓，則可調(diào)節(jié)滯回電壓UT值?？刂齐妷涸酱?，滯回電壓UT也越大；回差大，電路的抗干擾能力強。當(dāng)前76頁，總共105頁。6.5.3用555定時器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器1.電路組成THRDTRGNDOUTC–UVCCC+VCCuO555DISRuIuC+-當(dāng)前77頁，總共105頁。2.工作原理(1)穩(wěn)態(tài)觸發(fā)信號uI處于高電平電路處于穩(wěn)態(tài)uO為低電平放電管T導(dǎo)通電容C兩端電壓uC=0THRDTRGNDOUTC–UVCCC+VCCuO555DISRuIuC+-當(dāng)前78頁，總共105頁。(2)暫穩(wěn)態(tài)外加觸發(fā)信號uI的下降沿到達(dá)時輸出uO為高電平T截止，VCC開始通過電阻R向電容C充電。uC按指數(shù)過規(guī)律不斷上升，趨向值uC(∞)=VCCTHRDTRGNDOUTC–UVCCC+VCCuO555DISRuIuC+-當(dāng)前79頁，總共105頁。暫穩(wěn)態(tài)結(jié)束，電路將返回到初始的穩(wěn)態(tài)。(3)uI的觸發(fā)負(fù)脈沖消失后，u2回到高電平期間在uO一直保持高電平不變，電路維持在暫穩(wěn)態(tài)。當(dāng)uC上升到時，輸出uO為低電平，放電端導(dǎo)通。THRDTRGNDOUTC–UVCCC+VCCuO555DISRuIuC+-當(dāng)前80頁，總共105頁。(4)恢復(fù)期放電管T導(dǎo)通后，電容C通過T迅速放電，使uC≈0，電路又恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)?；謴?fù)期tr由下式?jīng)Q定：其中rd為放電管導(dǎo)通時呈現(xiàn)的電阻，一般R>>rd，所以恢復(fù)期很短。THRDTRGNDOUTC–UVCCC+VCCuO555DISRuIuC+-當(dāng)前81頁，總共105頁。3.工作波形圖tW充電放電OuIuOtO2/3VCC1/3VCCuCOttTHRDTRGNDOUTC–UVCCC+VCCuO555DISRuIuC+-當(dāng)前82頁，總共105頁。輸出脈沖寬度tW是暫穩(wěn)態(tài)的停留時間，根據(jù)電容C的充電過程可知：4.輸出脈沖寬度tWtW充電放電OuIuOtO2/3VCC1/3VCCuCOtt當(dāng)前83頁，總共105頁。圖示電路對輸入觸發(fā)脈沖的寬度有一定要求，它必須小于tW。若輸入觸發(fā)脈沖寬度大于tW時，應(yīng)在u2輸入端加微分電路。THRDTRGNDOUTC–UVCCC+VCCuO555DISRuI當(dāng)前84頁，總共105頁。具有微分環(huán)節(jié)的單穩(wěn)態(tài)電路THRDTRGNDOUTC–UVCCC+VCCuO555DISRuICPRP當(dāng)前85頁，總共105頁。線性鋸齒波電路(a)電路(b)波形圖當(dāng)前86頁，總共105頁。6.5.4555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器1.電路組成THRDTRGNDOUTC–UVCCC+VCCuO555DISR1uCR2+－當(dāng)前87頁，總共105頁。2.工作原理(1)由于接通電源前，電容器兩端電壓uC=0，電源剛接通時uO輸出高電平，放電端截止，電源VCC通過R1、R2

給電容C充電，uC逐漸增高。其暫態(tài)過程為THRDTRGNDOUTC–UVCCC+VCCuO555DISR1uCR2+－當(dāng)前88頁，總共105頁。輸出電壓uO一直保持高電平不變，這就是第一個暫穩(wěn)態(tài)。當(dāng)時(2)當(dāng)uC略微超過(即u6和u2均大于等于)時uO從高電平翻轉(zhuǎn)到低電平，即uO=0，放電管T飽和導(dǎo)通。此時電容C通過R2和T放電。THRDTRGNDOUTC–UVCCC+VCCuO555DISR1uCR2+－當(dāng)前89頁，總共105頁。uO持低電平，這是第二個暫穩(wěn)態(tài)。隨著電容C放電，uC下降。T截止，電容C再次充電，又重復(fù)上述過程，電路輸出便得到周期性的矩形脈沖。(3)當(dāng)uC下降到略微低于時，電路輸出又變?yōu)閡O=1。THRDTRGNDOUTC–UVCCC+VCCuO555DISR1uCR2+－當(dāng)≤時當(dāng)前90頁，總共105頁。T1OuO2/3VCC1/3VCCuCOttt1t2t3t4T23.工作波形THRDTRGNDOUTC–UVCCC+VCCuO555DISR1uCR2+－當(dāng)前91頁，總共105頁。T1、Ｔ2分別為電容C的充電時間和放電時間。T1OuO2/3VCC1/3VCCuCOttt1t2t3t4T24.振蕩周期T的計算T=T1+T2THRDTRGNDOUTC–UVCCC+VCCuO555DISR1uCR2+－當(dāng)前92頁，總共105頁。T1OuO2/3VCC1/3VCCuCOttt1t2t3t4T2THRDTRGNDOUTC