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数字电子技术 第七章 脉冲波形的产生和整形 1.多谐振荡器 555构成的单稳触发器(1)用555定时器组成单稳态触发器——不可重复触发单稳 * * RC电路的瞬态变化 R C E ic 三要素: Vc(t)=Vc(∞)+[Vc(0+)―VC(∞)]e-t/RC t=RCln VC(∞)―VC(0+) VC(∞)―VC(t) VC(∞)=E VC(0+)=0 t=RCln E E―VC(t) 7.1概 述 例: E―V1 E―V2 t2=RCln t1=RCln 0―V2 0―V1 =RCln V2 V1 T=t1+t2 f= 1 T 例: t 3V Vth=1.4V t t=RCln VC(∞)―VC(0+) VC(∞)―VC(t) =RCln 3 1.4 3. Vth(转折电平) TTL≈1.4V CMOS=1/2VDD 555定时器是一种应用方便的中规模集成电路,只需外接少量的阻容元件就可以构成单稳、多谐和施密特触发器。广泛用于信号的产生、变换、控制与检测。 7.2 555定时器及其应用 电阻分压器 电压比较器 基本RS触发器 复位输入端(0) 输出缓冲反相器 集电极开路输出三极管 T vo vIC vI1 vI2 vo’ C1 C2 + - - + (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) R S 5 k? 5 k? 5 k? 1 RD VCC (8) G 7.2.1电路组成 0 1 0 T vo vIC vI1 vI2 vo’ C1 C2 + - - + (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) R S 5 k? 5 k? 5 k? 1 RD VCC (8) G 如果悬空 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 保持 保持 工作原理: 555定时器功能表 不变 不变 1 导通 0 1 截止 1 1 导通 0 0 × × 放电管T 输出(VO) 复位(RD) 触发输入(VI2) 阈值输入(VI1) 输 出 输 入 不变 不变 导通 0 截止 1 导通 0 × × T VO Vc Vc 输 出 输 入 RD 0 1 1 1 v0 2 3 V CC 1 3 V CC v C 0 t 1 t 2 tPL tPH tpH = (R1+R2)C1n2≈0.7(R1+R2)C tPL=R2C1n2≈0.7R2C T=tPL+tPH=0.7(R1+2R2)C 7.2.2 555定时器的典型应用 占空比可调的多谐振荡器 2.单稳态电路 单稳态触发器只有一个稳定状态。在未加触发脉冲前，电路处于稳定状态；在触发脉冲作用下，电路由稳定状态翻转为暂稳定状态，停留一段时间后，电路又自动返回稳定状态。 暂稳定状态的长短，取决于电路的参数，与触发脉冲无关。 单稳态触发器一般用做定时、整形及延时。 vO vI tw tw vO vI tw tw 不可重复触发 可重复触发 被重复触发 不可重复触发 1.工作原理 a.接通电源电路进入稳态?O =0 Vc=0 v O v I o v o C t t 2 t 1 t t 2 3 V CC 不变 不变 导通 0 截止 1 导通 0 × × T VO Vc Vc 输 出 输 入 RD 0 1 1 1 t v O V OH o v I o t v C o 1 3 V CC 2 3 V CC t t 2 t 1 0 b.当输入信号下降沿到达时, 电路进入暂稳态 tW tw=RC1n3≈1.1RC c.电容放电, 电路自动返回到稳态 不变 不变 导通 0 截止 1 导通 0 × × T VO Vc Vc 输 出 输 入 RD 0 1 1 1 (3)单稳态触发器的应用 ①定时 tw t w ②延时 Vi t t V0 tw 3 . 施密特触发器 施密特触发器的工作特点： ① 施密特触发器属于电平触发器件，适用于缓慢变化的信号， 当输入信号达到某一定电压值时，输出电压会发生突变。 ② 电路有两个阈值电压。 输入信号增加和减少时，电路的阈值电压不同，电路具有如下图所示的传输特性 。 vo vI vo vI VT- VT+ VT+ VT- 特点: 有回差△VT=VT+-VT-