第8章振蕩電路

1、2022-4-2918.1 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器8.2 施密特觸發(fā)器施密特觸發(fā)器8.3 多器多器諧振蕩諧振蕩8.4 555定時(shí)器及其應(yīng)用定時(shí)器及其應(yīng)用8 脈沖波形的變換與產(chǎn)生脈沖波形的變換與產(chǎn)生2022-4-2921 1、正確理解多諧振蕩器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、施密特觸、正確理解多諧振蕩器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、施密特觸發(fā)器的電路組成及工作原理。發(fā)器的電路組成及工作原理。2 2、掌握多諧、單穩(wěn)、施密特觸發(fā)器、掌握多諧、單穩(wěn)、施密特觸發(fā)器MSIMSI器件的邏輯器件的邏輯功能及主要指標(biāo)計(jì)算。功能及主要指標(biāo)計(jì)算。3 3、掌握、掌握555555定時(shí)器的工作原理及其應(yīng)用。定時(shí)器的工作原理及其應(yīng)用。教學(xué)基本要求教學(xué)

2、基本要求2022-4-293 電路在沒有觸發(fā)信號(hào)作用時(shí)處于一種穩(wěn)定狀態(tài)。電路在沒有觸發(fā)信號(hào)作用時(shí)處于一種穩(wěn)定狀態(tài)。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的工作特點(diǎn)：單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的工作特點(diǎn)： 在外來觸發(fā)信號(hào)作用下，電路由穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)到暫穩(wěn)態(tài)在外來觸發(fā)信號(hào)作用下，電路由穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)到暫穩(wěn)態(tài); ; 由于電路中由于電路中RC延時(shí)環(huán)節(jié)的作用，暫穩(wěn)態(tài)不能長保持延時(shí)環(huán)節(jié)的作用，暫穩(wěn)態(tài)不能長保持,經(jīng)過一段時(shí)間后，電路會(huì)自動(dòng)返回到穩(wěn)態(tài)。暫穩(wěn)態(tài)的經(jīng)過一段時(shí)間后，電路會(huì)自動(dòng)返回到穩(wěn)態(tài)。暫穩(wěn)態(tài)的持續(xù)時(shí)間僅取與持續(xù)時(shí)間僅取與RC參數(shù)值有關(guān)。參數(shù)值有關(guān)。8.1單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器2022-4-294 門電路組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器門電路組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器M

3、SI集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器不可重復(fù)觸發(fā)不可重復(fù)觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器可重復(fù)觸發(fā)可重復(fù)觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器用用555定時(shí)器組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器定時(shí)器組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器按電路形式不同按電路形式不同單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的分類分類工作特點(diǎn)劃分工作特點(diǎn)劃分2022-4-2951;p)1(tRC 2、波形、波形1uTtU0tpV0)0(_ CuCR1u2u+_+_iRu+_t2Utt12utt2t1Uu12022-4-2961utt1UtpOt2uOV0)0(_ CuCR1u2u+_+_iCu+_電路參數(shù)使時(shí)間常數(shù)電路參數(shù)使時(shí)間常數(shù)=RCtp（矩形脈沖的脈寬）。（矩形脈沖的脈寬

4、）。由于電容器的充放電進(jìn)行得很快，由于電容器的充放電進(jìn)行得很快，因此電容器因此電容器C上的電壓上的電壓uc(t)接近等接近等于輸入電壓于輸入電壓u1(t).2022-4-2978.1.1 用用CMOS門電路組成的微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器門電路組成的微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 1. 1. 電路電路CMOS與非門構(gòu)成的微分型與非門構(gòu)成的微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 CMOS或非門構(gòu)成的微分型或非門構(gòu)成的微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 穩(wěn)態(tài)為穩(wěn)態(tài)為1穩(wěn)態(tài)為穩(wěn)態(tài)為0 R vO G2 & C D vI2 vC 1 Rd vI Cd G1 vd vO11 1 vO1 vO G2 G1 C D R VDD vI

5、 vI2 vC 1 Rd Cd vd 2022-4-298電路處于一種穩(wěn)態(tài)：電路處于一種穩(wěn)態(tài)： 1 vO1 vO G2 G1 C D R VDD vI vI2 vC 1 Rd Cd vd 0 00 01 11 10 0 o =0 c =0a)沒有觸發(fā)信號(hào)時(shí)，沒有觸發(fā)信號(hào)時(shí)， I=0設(shè)定設(shè)定CMOS反相器的閾值電壓反相器的閾值電壓2THDDVV 工作原理：工作原理：2022-4-299b)b)外加觸發(fā)信號(hào)外加觸發(fā)信號(hào) d d =VTH產(chǎn)生如下正反饋過程：產(chǎn)生如下正反饋過程： vO vI vO1 vI2 迅速使迅速使 o1 = 0 o =1 vI 0 t vd 0 t vO1 vO vI2 0 t

6、 t t 0 VTH VDD t1 t2 0 電路進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)電路進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài) 電容充電電容充電 I21 10 0 1 vO1 vO G2 G1 C D R VDD vI vI2 vC 1 Rd Cd vd 2022-4-2910c)c)電容充電電容充電, ,電路由暫穩(wěn)態(tài)自動(dòng)返回到穩(wěn)態(tài)電路由暫穩(wěn)態(tài)自動(dòng)返回到穩(wěn)態(tài) 1 vO1 vO G2 G1 C D R VDD vI vI2 vC 1 Rd Cd vd 0 01 1 I2 I2 =VTH產(chǎn)生如下正反饋過程：產(chǎn)生如下正反饋過程： vI2 vO vO1 迅速使迅速使 o1 = 1 o =0vo2 vO1 vR vI 0 t vd 0 t vO11 vO

7、 vI2 0 t t t 0 VTH VDD t1 t2 0 tw2022-4-2911 tw0.7RC （1） 輸出脈沖寬度輸出脈沖寬度tw(2) 恢復(fù)時(shí)間恢復(fù)時(shí)間tre tre 3 =3RC (3) 最高工作頻率最高工作頻率 fmax 3、 主要參數(shù)的計(jì)算主要參數(shù)的計(jì)算 vO1 vI vO vI2 0 0 t t t t tW 0 VTH VDD t1 t2 vd 0 t 0 TH0V)()()(tCCC l ln nW W R RC CvC(0+) = 0；vC( ) =VDD =RC, VTH = VDD /2THDDDDw0VVVlnRCt = RCln2rew11ttTfminma

8、x 2022-4-29124. 討論討論a)在暫穩(wěn)態(tài)結(jié)束在暫穩(wěn)態(tài)結(jié)束(t= t2)瞬間，門瞬間，門G2的輸入電壓的輸入電壓 I2達(dá)到達(dá)到VDD+VTH，可能損壞可能損壞G2門，怎么辦？門，怎么辦？ vO1 G1 1 1 G2 C vI R VDD vO Cd Rd vO 1 G3 VD 2022-4-29138.1.2 集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(a)v vO Ov vI It tw wt tw w(b)vOvItwtw不可重復(fù)觸發(fā)不可重復(fù)觸發(fā)可重復(fù)觸發(fā)可重復(fù)觸發(fā)被重復(fù)觸發(fā)被重復(fù)觸發(fā)沒有被重復(fù)觸發(fā)沒有被重復(fù)觸發(fā)2022-4-2914 1. 不可重復(fù)觸發(fā)的集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器不可重復(fù)觸發(fā)的集成

9、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 74121觸發(fā)信號(hào)控制電路觸發(fā)信號(hào)控制電路微分型單穩(wěn)觸發(fā)器微分型單穩(wěn)觸發(fā)器電路的連接：電路的連接：R：外接電阻或采用內(nèi)部電阻：外接電阻或采用內(nèi)部電阻C：外接電阻容：外接電阻容 B A1 A2 G1 & G2 & G3 & G4 & a G5 & 1 G6 & Cext Rext Rext/Cext Rint Rint G7 1 G8 1 G9 1 Q Q 觸發(fā)信號(hào)控制電路觸發(fā)信號(hào)控制電路 微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 輸出緩沖電路輸出緩沖電路 (a) 邏輯圖 2022-4-2915輸出脈沖寬度：輸出脈沖寬度： tw0.7RC

10、 電路的不可重復(fù)觸發(fā)特性電路的不可重復(fù)觸發(fā)特性 (1)工作原理工作原理在暫穩(wěn)態(tài)期間即使有觸發(fā)信號(hào)輸入在暫穩(wěn)態(tài)期間即使有觸發(fā)信號(hào)輸入,但由于但由于G4門在此期間關(guān)閉門在此期間關(guān)閉，不會(huì)被再次觸發(fā)，電路屬于不可重復(fù)觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器不會(huì)被再次觸發(fā)，電路屬于不可重復(fù)觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器暫穩(wěn)態(tài)暫穩(wěn)態(tài): Q=1 Q=0 B A1 A2 G1 & G2 & G3 & G4 & a G5 & 1 G6 & Cext Rext Rext/Cext Rint Rint G7 1 G8 1 G9 1 Q Q 觸觸發(fā)發(fā)信信號(hào)號(hào)控控制制電電路路 微微分分型型單單穩(wěn)穩(wěn)態(tài)態(tài)觸觸發(fā)

11、發(fā)器器 輸輸出出緩緩沖沖電電路路 (a) 邏輯圖 10002022-4-291674121功能表功能表 HHQA1A2BQL HL LHL LLHHH LHHHHHHL L邏輯功能表邏輯功能表不可觸發(fā)，保持穩(wěn)態(tài)不變不可觸發(fā)，保持穩(wěn)態(tài)不變A1、A2中有一個(gè)或兩個(gè)為低電平，中有一個(gè)或兩個(gè)為低電平，在在B端輸入上升沿時(shí)電路被觸發(fā)端輸入上升沿時(shí)電路被觸發(fā)B 和和A1、A2、 中有一個(gè)或兩個(gè)為中有一個(gè)或兩個(gè)為高電平，輸入端有一個(gè)或兩個(gè)下高電平，輸入端有一個(gè)或兩個(gè)下降沿時(shí)電路被觸發(fā)降沿時(shí)電路被觸發(fā)2022-4-29178.1.3 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應(yīng)用單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應(yīng)用1. 定時(shí)定時(shí) 該電路可用于頻率計(jì)該電路

12、可用于頻率計(jì) vO 與與門門 vA vB tW 單穩(wěn)單穩(wěn)態(tài)態(tài) 觸發(fā)觸發(fā)器器 vI vI O vB O vA O vO O tW t t t t 2022-4-2918 A1 Rext/ Cext VCC Cext A2 B Cext Rext/ Cext A1 A2 B Q Q VCC VCC vI vO R1 C1 R2 C2 74121 （1） 74121 （2） vO1 vI t t1 0 t tw1 tw1 vO1 0 t tw2 tw2 vO 0 2. 延時(shí)延時(shí)2022-4-29194. 組成噪聲消除電路組成噪聲消除電路 單穩(wěn)觸發(fā)器的輸出脈寬應(yīng)大于噪聲寬度而小于信號(hào)脈寬，才可單穩(wěn)觸發(fā)

13、器的輸出脈寬應(yīng)大于噪聲寬度而小于信號(hào)脈寬，才可消除噪聲。消除噪聲。 如用如用 I作為下降沿觸發(fā)的計(jì)數(shù)器觸發(fā)脈沖作為下降沿觸發(fā)的計(jì)數(shù)器觸發(fā)脈沖,干擾加入干擾加入,就會(huì)造成就會(huì)造成計(jì)數(shù)錯(cuò)誤計(jì)數(shù)錯(cuò)誤. vI Q vO 噪聲噪聲 C R VCC Cext Rext/Cext 7412A1 A2 B vI Q 1D C1 R Q vO 2022-4-29208.2 施密特觸發(fā)器施密特觸發(fā)器8.2.1 用門電路組成的施密特觸發(fā)器用門電路組成的施密特觸發(fā)器8.2.2 集成施密特觸發(fā)器集成施密特觸發(fā)器8.2.3 施密特觸發(fā)器的應(yīng)用施密特觸發(fā)器的應(yīng)用 2022-4-29218.2 施密特觸發(fā)器施密特觸發(fā)器1 1

14、、施密特觸發(fā)器、施密特觸發(fā)器電壓傳輸特性電壓傳輸特性及工作特點(diǎn)：及工作特點(diǎn)： 施密特觸發(fā)器屬于電平觸發(fā)器件，當(dāng)輸入信號(hào)達(dá)到某一定電施密特觸發(fā)器屬于電平觸發(fā)器件，當(dāng)輸入信號(hào)達(dá)到某一定電壓值時(shí)，輸出電壓會(huì)發(fā)生突變。壓值時(shí)，輸出電壓會(huì)發(fā)生突變。 電路有兩個(gè)閾值電壓。電路有兩個(gè)閾值電壓。 輸入信號(hào)增加和減少時(shí)，電路的閾值輸入信號(hào)增加和減少時(shí)，電路的閾值電壓分別是正向閾值電壓電壓分別是正向閾值電壓（VT+）和負(fù)閾值電壓（）和負(fù)閾值電壓（VT-） 。同相輸出施密特觸發(fā)器同相輸出施密特觸發(fā)器反相輸出施密特觸發(fā)器反相輸出施密特觸發(fā)器 1 vI vO 1 vI vO O vI vo VT VT+ VOH VOL

15、 oVT+ vO VOH VOL VT- - vI 2022-4-29221、電路組成、電路組成2、工作原理、工作原理 1 1 G1 G2 vI vO R2 R1 vO1 I18.2.1 用門電路組成的施密特觸發(fā)器用門電路組成的施密特觸發(fā)器O11I212I1vRRRvRRRv2 R1 R2 I為三角波為三角波 假定：假定： 2THDDVV 2022-4-2923 108 6 4 2 0 vI/V 2 4 6 8 10 VOHVDD vO/V B 1 1 G1 G2 vI vO R2 R1 vO1 vI1O211I2121I RRRRRR00 1(1) I上升上升當(dāng)當(dāng)vI1=0， = 0VvO正

16、向閾值電壓正向閾值電壓 (VT+): I 值在增加值在增加過程中，使輸出電壓產(chǎn)生跳變時(shí)過程中，使輸出電壓產(chǎn)生跳變時(shí)所對(duì)應(yīng)所對(duì)應(yīng) I 的值。的值。只要只要 I1 VTH，I1 (4)當(dāng)當(dāng)I下降下降, 也下降也下降則保持則保持 =VOHo當(dāng)當(dāng) =VTH，電路產(chǎn)生如下正反饋，電路產(chǎn)生如下正反饋 ： I12022-4-2925 1 1 G1 G2 vI vO R2 R1 vO1 vI1 1 v vo ov vI I 傳特性曲線傳特性曲線 工作波形工作波形 vI VT VT O vO VDD O t t vO VDD O VT VT vI 2022-4-29268.2.2 集成施密特觸發(fā)器集成施密特觸發(fā)

17、器 vI vO vO， VDD TP1 TP2 TP3 TN5 TN4 TN6 vS2 vS5 TP7 TN8 TP9 TN10 TN12 TP11 VDD 施施密密特特電電路路 整整形形電電路路 輸輸出出電電路路 1 vI vO 2022-4-29278.2.3 施密特觸發(fā)器的應(yīng)用施密特觸發(fā)器的應(yīng)用 o vI vO1 VOH VOL VT+VT_ vO VOH VOL 0 t tWo vI t v vT+T+v vT-T- 1 vI vO 1. 1. 波形變換波形變換 2022-4-2928 vI VT+ VT 0 t vO VOH VOL 0 t (b) vO vI 1 2. 波形的整形波

18、形的整形 vO vI 1 vI VT+ VT 0 t vO VOH VOL 0 t (a) 2022-4-2929 1 v vo ov vI I o VT+ vO VOH VOL VT- 合理選擇回差電壓，可消除干擾信號(hào)。合理選擇回差電壓，可消除干擾信號(hào)。 vI O vO O vO O VT2 VT1 t t t 3.3.消除干擾信號(hào)消除干擾信號(hào)2022-4-2930 VT- vI 0 VT+ 0 t vO VO H VO L 0 1 o oI I4. 幅度鑒別幅度鑒別 o VT+ vO VOH VOL VT- - vI 2022-4-29318.3 多諧振蕩器多諧振蕩器8.3.1 由門電路組

19、成的多諧振蕩器由門電路組成的多諧振蕩器8.3.2 由門電路組成的多諧振蕩器由門電路組成的多諧振蕩器8.3.3 用施密特觸發(fā)器構(gòu)成波形產(chǎn)生電路用施密特觸發(fā)器構(gòu)成波形產(chǎn)生電路2022-4-2932 開開關(guān)關(guān)電電路路 RC延時(shí)環(huán)節(jié)延時(shí)環(huán)節(jié)多諧振蕩器的基本組成：多諧振蕩器的基本組成：開關(guān)器件：產(chǎn)生高、低電平開關(guān)器件：產(chǎn)生高、低電平反饋延遲環(huán)節(jié)（反饋延遲環(huán)節(jié)（ RC電路）：利用電路）：利用RC電路的充放電特性實(shí)現(xiàn)電路的充放電特性實(shí)現(xiàn)延時(shí)，輸出電壓經(jīng)延時(shí)后延時(shí)，輸出電壓經(jīng)延時(shí)后,反饋到開關(guān)器件輸入端，改變電路反饋到開關(guān)器件輸入端，改變電路的輸出狀態(tài)的輸出狀態(tài),以獲得所脈沖波形輸出。以獲得所脈沖波形輸出。概

20、述概述8.3 多諧振蕩器多諧振蕩器2022-4-29338.3.1 由由CMOS門門電路組成的多諧振蕩器電路組成的多諧振蕩器 1. 電路組成電路組成 vID1 D2 TP TN vO1 R C D4 D3 TP TN vOG1 G2 +VDD VC 1 1 vI vO1 vO C R G1 G2 組成的多諧振蕩器組成的多諧振蕩器.o1 =1, o =0 時(shí)時(shí),電容充電電容充電, I增加增加;o1 =0, o =1 時(shí)時(shí),電容放電電容放電, I下降下降;o1與與o2反相反相,電容接在電容接在o與與I之間之間:2022-4-2934 2. 工作原理工作原理DDTH0O 2NFFVVVV假定假定 電

21、路初態(tài)：電路初態(tài)：=1vO1=0vOvC= 0V電容充電電容充電vCvIvI當(dāng)當(dāng)=VTH 時(shí)，時(shí)，迅速使迅速使G1導(dǎo)通、導(dǎo)通、 G2截止截止電路進(jìn)入第二暫態(tài)電路進(jìn)入第二暫態(tài)vO2=1vO1=0=0vO 1=1vO（1）第一暫穩(wěn)態(tài)（初態(tài)）電容充電，電路自動(dòng)翻轉(zhuǎn)到第二暫穩(wěn)態(tài)）第一暫穩(wěn)態(tài)（初態(tài)）電容充電，電路自動(dòng)翻轉(zhuǎn)到第二暫穩(wěn)態(tài)vIvO1vO G1 G2 VDD TP D3 TP D1 充充 電電 vI D2 TN TN vO1 vO2 D4 R C vIVDDVTH0ttvOVDD02022-4-2935（2）第二暫穩(wěn)態(tài)電容放電，電路自動(dòng)翻轉(zhuǎn)到第一暫穩(wěn)態(tài)）第二暫穩(wěn)態(tài)電容放電，電路自動(dòng)翻轉(zhuǎn)到第一暫穩(wěn)

22、態(tài)電容放電電容放電vCvIvI當(dāng)當(dāng)=VTH 時(shí)時(shí)，迅速使得迅速使得G1截止、截止、G2導(dǎo)通導(dǎo)通電路返回第一暫穩(wěn)態(tài)電路返回第一暫穩(wěn)態(tài)O2=0 O1=12. 工作原理工作原理vIvO1vO G1 G2 VDD TP D3 TP D1 放放電電 vI D2 TN TN vO1 vO2 D4 R C vI VTH O VDD V V t vO2 VDD O T1 T2 t1 t2 第第一一 暫暫穩(wěn)穩(wěn)態(tài)態(tài) 第第二二 暫暫穩(wěn)穩(wěn)態(tài)態(tài) t 2022-4-2936 TRC1n41.4RC 由門電路組成的多諧振蕩器的振由門電路組成的多諧振蕩器的振蕩周期蕩周期T取決于取決于R、C電路和電路和 VTH，頻率穩(wěn)定性較差

23、。頻率穩(wěn)定性較差。 3. 振蕩周期的計(jì)算振蕩周期的計(jì)算THDDDD1lnVVVRCT THDD2n1VVRCT vI(0+) 0；vC( ) VDD =RC, t = t2-t1T1 :vI(0+) VDD ；vC( ) 0 =RC, t = t3-t2T2 : THTHDD2DD21n1V)VV(VRCTTT vI VTH O VDD V V t vO2 VDD O T1 T2 t1 t2 第第一一 暫暫穩(wěn)穩(wěn)態(tài)態(tài) 第第二二 暫暫穩(wěn)穩(wěn)態(tài)態(tài) t 2022-4-2937v vo ov vI IV VT+T+V VT_T_V VOLOLV VOHOHT T1 1T T2 20 0t t0 0t t1

24、2DDTT+DDTTDDTT+DDTT-lnln()lnTTTVVVRCRCRVVVVVCVVVV C Cv vo ov vI IR R1 18.3.2 用施密特觸發(fā)器構(gòu)成波形產(chǎn)生電路用施密特觸發(fā)器構(gòu)成波形產(chǎn)生電路2022-4-29388.3.3 石英晶體振蕩器石英晶體振蕩器1、石英晶體電路符號(hào)和選頻特性、石英晶體電路符號(hào)和選頻特性電路符號(hào)電路符號(hào) 阻特性阻特性 fXf0電電感感性性電電容容性性電電容容性性當(dāng)當(dāng) f = f0 時(shí)時(shí),電抗電抗 X = 02022-4-29392、石英晶體振蕩器、石英晶體振蕩器R: 使使G1工作在線性區(qū)工作在線性區(qū)C1 : 耦合電容耦合電容C2 : 抑制高次諧波抑

25、制高次諧波 G1 1 G2 1 C1 R C2 R vO 2022-4-2940 1 2 1 & 石 英 晶 體 振 蕩 器 1J 1K VCC CP vO Q Q & C1 CPQ123、雙相脈沖產(chǎn)生電路雙相脈沖產(chǎn)生電路2022-4-29418.4 555定時(shí)器及其應(yīng)用定時(shí)器及其應(yīng)用8.4.1 555定時(shí)器定時(shí)器8.4.2 用用555定時(shí)器組成施密特觸發(fā)器定時(shí)器組成施密特觸發(fā)器8.4.3 用用555定時(shí)器組成定時(shí)器組成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 8.4.4 用用555定時(shí)器定時(shí)器組成組成多諧振蕩器多諧振蕩器2022-4-2942555定時(shí)器是一種應(yīng)用方便的中規(guī)模集成電路定時(shí)器是

26、一種應(yīng)用方便的中規(guī)模集成電路, 廣泛用于信號(hào)的產(chǎn)廣泛用于信號(hào)的產(chǎn)生、變換、控制與檢測。生、變換、控制與檢測。 8.4 555定時(shí)器及其應(yīng)用定時(shí)器及其應(yīng)用電阻分壓器電阻分壓器電壓比較器電壓比較器基本基本SR鎖存器鎖存器輸出緩沖反相器輸出緩沖反相器集電極開路輸出三極管集電極開路輸出三極管 TvovICvI1vI2voC1C2+-+(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)RS&5 k 5 k 5 k &1RDVCC (8)G1、電路 結(jié)構(gòu)8.4.1 555定時(shí)器定時(shí)器2022-4-29432、工作原理、工作原理 VCC 5k vIC vI1 C1 5k vI2 C2 5k v O

27、T S R RD & & & 1 G vO 不變不變不變不變1導(dǎo)通導(dǎo)通01截止截止11導(dǎo)通導(dǎo)通00放電放電管管T輸出輸出(VO)復(fù)位復(fù)位(RD)觸發(fā)輸入觸發(fā)輸入(VI2)閾值輸入閾值輸入(VI1)輸輸 出出輸輸 入入CC31V CC31V CC31V CC32V CC32V CC32V 2022-4-2944 3、555定時(shí)器功能表定時(shí)器功能表不變不變不變不變1導(dǎo)通導(dǎo)通01截止截止11導(dǎo)通導(dǎo)通00放電管放電管T輸出輸出(VO)復(fù)位復(fù)位(RD)觸發(fā)輸入觸發(fā)輸入(VI2)閾值輸入閾值輸入(VI1)輸輸 出出輸輸 入入CC31V CC31V CC31V CC32V CC32V

28、 CC32V 2022-4-29458.4.2 用用555定時(shí)器組成施密特觸發(fā)器定時(shí)器組成施密特觸發(fā)器 VCC 5k vIC vI1 C1 5k vI2 C2 5k v O T S R RD & & & 1 G (3vvI如何改變電路的閾值電壓和回差電壓如何改變電路的閾值電壓和回差電壓? vI VCC 2 3 VCC 1 3 O vO O t t vO O VCC/3 vI 2VCC/3 2022-4-2946 施密特觸發(fā)器的應(yīng)用施密特觸發(fā)器的應(yīng)用 VCC VCC1 8 4 555 6 2 vI R vO2 vO1 VIC 0.01 F 7 3 5 1 波形變換波形變換

29、 t 1 3 VCC 2 3 VCC vI 0 t vO 1 VO H 0 o vI vO1 VOH VOL VT+VT_電路的頻率可變電路的頻率可變?占空比可變占空比可變?如何改變占空比如何改變占空比?回差電壓減小回差電壓減小,占空比如何變化占空比如何變化?2022-4-2947 波形產(chǎn)生電路波形產(chǎn)生電路( (多諧振蕩器多諧振蕩器 ) C Cv vo ov vI IR R1 1 VCC 8 4 555 6 2 R 0.01 F 7 3 5 1 C 2022-4-2948v vo ov vI IV VT+T+V VT_T_V VOLOLV VOHOHT T1 1T T2 20 0t t0 0t

30、 t12DDTT+DDTTDDTT+DDTT-lnln()lnTTTVVVRCRCRVVVVVCVVVV C Cv vo ov vI IR R1 12022-4-29498.4.3 用用555定時(shí)器定時(shí)器組成組成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 1、電路、電路VCC VCC vI R vO 0.01 F C vC 8 4 555 7 6 2 3 5 1 5k vIC vI1 C1 5k vI2 C2 5k v O T S R RD & & & 1 G vO vI2022-4-2950外加觸發(fā)信號(hào)，電路轉(zhuǎn)換到暫態(tài)，輸出為外加觸發(fā)信號(hào)，電路轉(zhuǎn)換到暫態(tài)，輸出為1觸發(fā)信號(hào)消除后，電容充

31、電電路自動(dòng)轉(zhuǎn)換到穩(wěn)態(tài)輸出為觸發(fā)信號(hào)消除后，電容充電電路自動(dòng)轉(zhuǎn)換到穩(wěn)態(tài)輸出為0沒有觸發(fā)信號(hào)時(shí)沒有觸發(fā)信號(hào)時(shí)( i )電路處于穩(wěn)態(tài)，電路處于穩(wěn)態(tài)，輸出為輸出為0 0 13VCCVCC 5k vIC vI1 C1 5k vI2 C2 5k v O T S R RD & & & 1 G vO vI2022-4-2951 VCC vI R vO 0.01 F C vC 8 4 555 7 6 2 3 5 1 tw=RC1n31.1RC 4 4、）工作波形及輸出脈寬的計(jì)算、）工作波形及輸出脈寬的計(jì)算電路是可重復(fù)觸發(fā)的單穩(wěn)電路是可重復(fù)觸發(fā)的單穩(wěn)? ?如將如將5腳接電壓腳接電壓V,電路的脈寬會(huì)改變嗎電路的脈寬會(huì)改變嗎?V增加增加,脈寬脈寬如何改變?nèi)绾胃淖?減小減小? vI O vC O vO O 2 3 VCC tW