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第9章脉冲波形的产生与变换

9.1集成uhéng555定时器

9.2单稳态触发器

9.3多谐振荡器

9.4施密特触发器

第一页，共三十九页。

9.1集成jichéng555定时器

行ciúxng)产

夫国Signetics公司1972年研制，用于取代机械式定时

器。

流行的产品主要zhǔyào)有4个：

BJT两个：555,556(含有两个555);

CMOS两个：7555,7556(含有两7555)。

品：

流

第二页，共三十九页。

9.1集成iichéng555定时器

一、555定时器的电路(diànlù)结构

由以下几部分组成：

(1)三个5k电阻组成的分压器。

(2)两个电压比较器

C₁和C₂。

电压(diànyā)比较器的功

能：

V₄V,Vo=1

V+V,Vo=0

Vcc电源RD复位

第三页，共三十九页。

(3)基本(jīběn)RS触发器，

(4)放电三极管T及缓冲器G。

电路符号

Vcc电源

RD复位

第四页，共三十九页。

V

(1)4脚为复位输入端

(R)),当R,为低电

平时，不管其他输入端的状态如何，输出v₀为低电平。正常工作时，应将其接高电平。

(2)5脚为电压控制端，

当其悬空(xuánkōng)时，

比较器C₁和C₂的比较

电压分别为2/3Vcc和

1/3Vcc。

二.工作原理

Vcc电源

RD复位

第五页，共三十九页。

(3)2脚为触发输入shiriu端，6脚为阈值输入(csharu)端，两端的电位高

低控制比较器C₁和C₂的输出，从而控制RS触发器，决定输出状

态。

Vcc电源RD复位

功能表

阈值

输入

触发

输入

复位

输出

Vi

Vi₂

Rp

V₀

T

X

2/3Vcc

2/3Vcc

2/3Vco

X

1/3Vcc

1/3Vcc

1/3Vcc

0

1

1

1

0

1

0

不变

导通

截止

(jiézhǐ

导通

不变

控制电压2/3

VIC

(6)

VI1

阈值输入

触发输入

第六页，共三十九页。

1/3V

V12

2

9.2单稳态触发器

单稳态触发器——有一个稳态(0)和一个暂稳态(1);在触发脉冲作用下，由稳态(0)翻转到暂稳态(1);暂稳状态(zhuàngtài)维持一段时间后，自动返回到稳态。

一.用555定时器组成单稳态触发器

1.电路(diànlù)组成及工作原理

第七页，共三十九页。

(1)静止期：触发(chùfa)脉冲没有来到，保持v=1,电路工作在稳定状态，即vo=0,

Vc=0。

(2)暂稳态：当v₁下降沿到达(dàodá)时，v₀由0跳变为1,电路由稳态转入暂稳态。

第八页，共三十九页。

¥

2/3%

[0

Vh

1/3Ver

四

[

放电端

Q

R

C

*0

T

Ci

5kQ

Vc

肉

(8

5kQ

R

S

第九页，共三十九页。

☑

o

G

1

C₂

%

(4)自动返回时间——当vc上升至2/3Vcc时，v₀变0,电路(diànlù)由暂稳态重新转入稳态。

(5)恢复(huīfù)过程——当暂稳态结束后，C通过饱和导通的T放电，时间常数t₂=RcesC,由于Rces很小，所以放电很快。C放电完毕，恢复过程结束。

(2)恢复时间(shíjiān)tr

tre=(3～5)r₂

(3)最高工作频率fmax

v₁周期的最小值：

Tmin=tw+tre

最高工作频率：

2.主要参数估算(gusuàn(P354)

(1)输出脉冲宽度(kuāndù)Tw(用三要素法计算)

第十一页，共三十九页。

输入

输出

工作特征

A₁A₁B

VoVo

0X1

X()1

××0

1×

01

)1

01

01

保持稳态

↓

11

↓↓1

n_LT

下沿触发

0X

X0个

_π_7J

上沿触发

二.集成jrchéng)单稳态触发器

74121(74121)

A₁、A₂是下降沿有效的触发信号输入(shūrù)端，B是上升沿有效的触发信号输入(shūrù)端。

74121功能表

第十二页，共三十九页。

(a)

集成单稳态触发器74121的外部元件(yuánjiàn)连接方法：

(a)使用(shǐyòng)外部电阻Rex且电路为下降沿触发的连接方式。

(b)使用内部(nèibù)电阻Rm且电路为上升沿触发的连接方式。

第十三页，共三十九页。

(b)

74121的主要参数

(1)输出脉冲宽度tw

使用外接电阻：tw≈0.7RextC

使用内部电阻：tw≈0.7Rimt