數(shù)字邏輯設(shè)計基礎(chǔ)第9章課件

第9章脈沖產(chǎn)生與整形電路

第9章脈沖產(chǎn)生與整形電路

2本章目標22022/10/28賴祖亮@小木蟲1了解多諧振蕩器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、施密特觸發(fā)器的工作原理23掌握555定時器電路工作原理重點掌握555定時器電路的應(yīng)用2本章目標22022/10/22賴祖亮@小木蟲1了解多諧振蕩555定時器施密特觸發(fā)器原理及應(yīng)用單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及應(yīng)用多諧振蕩器本章小結(jié)內(nèi)容提要555定時器施密特觸發(fā)器原理及應(yīng)用單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及應(yīng)用多諧振555定時器簡介555定時器是一種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便靈活、用途廣泛的多功能電路。它電源電壓范圍寬(雙極型555定時器為5~16V，單極性結(jié)構(gòu)的555定時器為3～18V)，可提供與TTL及CMOS數(shù)字電路兼容的接口電平，還可輸出一定功率，驅(qū)動微電機、指示燈、揚聲器等。

TTL單定時器型號的最后3位數(shù)字為555，雙定時器的為556；CMOS單定時器的最后4位數(shù)為7555，雙定時器的為7556。9.1555定時器555定時器簡介9.1555定時器555定時器的電路結(jié)構(gòu)與符號

3OUT輸出端

8VCC電源端

4RD直接置0端

DIS7放電端TH6閾值輸入端TR2觸發(fā)輸入端CO5控制電壓輸入端

GND1接地端

放電管，其輸入為Q，輸出為開路集電極。電路符號555定時器的電路結(jié)構(gòu)與符號3OUT輸出端8VCC電源555定時器的工作原理與邏輯功能

101導(dǎo)通定時器

5G555的功能表

不變不變1截止高1導(dǎo)通低1導(dǎo)通低0V狀態(tài)OUT

=

QRDTRTH輸出輸入××

直接置0端RD低電平有效，優(yōu)先級最高。不用時應(yīng)使其為1。555定時器的工作原理與邏輯功能101導(dǎo)通定時器5G5不變不變1截止高1導(dǎo)通低1導(dǎo)通低0V狀態(tài)OUT

=

QRDTRTH輸出輸入××定時器

5G555的功能表

01導(dǎo)通0110555定時器的工作原理與邏輯功能不變不變1截止高1導(dǎo)通低1導(dǎo)通低0V狀態(tài)OUT=QRD555定時器的工作原理與邏輯功能

不變不變1截止高1導(dǎo)通低1導(dǎo)通低0V狀態(tài)OUT

=

QRDTRTH輸出輸入××定時器

5G555的功能表

10截止1001555定時器的工作原理與邏輯功能不變不變1截止高1導(dǎo)通低555定時器的工作原理與邏輯功能

不變不變1截止高1導(dǎo)通低1導(dǎo)通低0V狀態(tài)OUT

=

QRDTRTH輸出輸入××定時器

5G555的功能表

11555定時器的工作原理與邏輯功能不變不變1截止高1導(dǎo)通低使用要點

（2）輸出低電平時，

，因此V導(dǎo)通；輸出高電平時，故V截止。（1）RD低電平有效,優(yōu)先級最高，不用時應(yīng)接高電平（3）CO端通常不用

，為了提高電路工作穩(wěn)定性，將其通過0.01F電容接地。這時兩基準電壓分別為：使用要點（2）輸出低電平時，，因此V導(dǎo)通9.2施密特觸發(fā)器原理及應(yīng)用

9.2.1施密特觸發(fā)器邏輯符號和電壓傳輸特性

UT=UT+-

UT-回差電壓正向閾值電壓負向閾值電壓9.2施密特觸發(fā)器原理及應(yīng)用

9.2.1施密特觸發(fā)器邏9.2.2用

555定時器組成施密特觸發(fā)器

0uOuIUOL1/3VCC2/3VCCUOH當(dāng)TH=TR=uI>2/3VCC時電壓傳輸特性為反相輸出的滯回特性當(dāng)TH=TR=uI<1/3VCC時1/3VCC0當(dāng)1/3VCC<TH=TR=uI<2/3VCC時當(dāng)uI<1/3VCC時當(dāng)uI由高電平逐漸下降，且1/3VCC<uI<1/3VCC時不變不變1截止高1導(dǎo)通低1導(dǎo)通低0V狀態(tài)OUTRD輸出輸入TRTH××0uOuIUOL1/3VCC2/3VCCUOHUT+=2/3VCCUT-

=1/3VCCUT=UT+-

UT-

=1/3VCC9.2.2用555定時器組成施密特觸發(fā)器0uOuIU[例]試對應(yīng)輸入波形畫出下圖中輸出波形。解：UT+=2/3VCC=6VUT-

=1/3VCC=3V因此可畫出輸出波形為電路構(gòu)成反相輸出的施密特觸發(fā)器[例]試對應(yīng)輸入波形畫出下圖中輸出波形。解：UT+=29.2.3施密特觸發(fā)器應(yīng)用舉例波形變換將三角波、正弦波和變化緩慢的波形變換成矩形脈沖。

VI>VT+

后，uO=VOH,只有當(dāng)VI下降到經(jīng)過VT-

時，uO

才會發(fā)生躍變。

VI<VT+

后，uO=VOL,只有當(dāng)VI上升到經(jīng)過VT+時，uO

才會發(fā)生躍變。

(以同相輸出施密特觸發(fā)器特性畫圖）9.2.3施密特觸發(fā)器應(yīng)用舉例波形變換將三角波、正弦波脈沖整形將受到干擾的或不符合邊沿要求的信號整形成較好的矩形脈沖。脈沖整形將受到干擾的或不符合邊沿要求的信號整形成較好的脈沖幅度鑒別鑒別并取出幅度大于UT+的脈沖。脈沖幅度鑒別鑒別并取出幅度大于UT+的脈沖。9.3、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及應(yīng)用

(1)工作特點與電路符號特點暫穩(wěn)態(tài)時間長短取決于電路本身的參數(shù)，與外加觸發(fā)脈沖無關(guān)。uOuI1限定符號“1

”表示不可重復(fù)觸發(fā)型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。uOuI限定符號“”表示可重復(fù)觸發(fā)型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。有一個穩(wěn)態(tài)和一個暫穩(wěn)態(tài)。無外觸發(fā)脈沖輸入時，電路處于穩(wěn)態(tài)；在外觸發(fā)脈沖作用下，電路將從穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)到暫穩(wěn)態(tài)，經(jīng)一段時間后，電路又自動返回到原來的穩(wěn)態(tài)。9.3、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及應(yīng)用(1)工作特點與電路符號特暫穩(wěn)電路結(jié)構(gòu)

R、C為定時元件9.3.1用555構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路結(jié)構(gòu)R、C為定時元件9.3.1用555構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)工作原理、工作波形

1.穩(wěn)定狀態(tài)

工作原理

該電路觸發(fā)信號為負脈沖，不加觸發(fā)信號時，VI為高電平，它大于1/3VDD

。接通電源后VCC經(jīng)R向C充電，使uC

上升。

當(dāng)uC

≥2/3VCC時，滿足TR=VI>1/3VCC，TH=VI≥2/3VCC,因此uO為低電平，V導(dǎo)通，電容C經(jīng)放電管V迅速放電完畢，uC

0V。這時TR=VIH>1/3VCC，TH=uC

0<2/3VCC，uO

保持低電平不變。因此，穩(wěn)態(tài)時

uC

0V，uO為低電平。工作原理、工作波形1.穩(wěn)定狀態(tài)工作原理該電路觸

2.觸發(fā)進入暫穩(wěn)態(tài)

工作原理、工作波形

當(dāng)輸入由高電平負躍到小于

1/3VCC時，使

TR=VIL<1/3VCC而TH=uC

0V<2/3VCC，因此uO躍變?yōu)楦唠娖?，進入暫穩(wěn)態(tài)，這時放電管V截止，VCC又經(jīng)R向C充電，uC

上升。2.觸發(fā)進入暫穩(wěn)態(tài)工作原理、工作波形當(dāng)輸入由

工作原理、工作波形3.自動返回穩(wěn)定狀態(tài)當(dāng)uC

上升到uC

≥2/3VCC

時，

TH=uC≥2/3VCC，而TR=VI=VIH(>1/3VCC)，因此uO重新躍變?yōu)榈碗娖健Ｍ瑫r，放電管導(dǎo)通，C

經(jīng)V迅速放電uC

0V，放電完畢后，電路返回穩(wěn)態(tài)。這時uI必須已恢復(fù)為高電平工作原理、工作波形3.自動返回穩(wěn)定狀態(tài)當(dāng)uC上[例]用上述單穩(wěn)態(tài)電路輸出定時時間為1s

的正脈沖，R=27k，試確定定時元件

的取值。

參數(shù)估算

輸出脈沖寬度tW即為暫穩(wěn)態(tài)維持時間，主要取決于充放電元件R、C。

該單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器為不可重復(fù)觸發(fā)器，且要求輸入脈寬tWI小于輸出脈寬tWO。解：因為

tWO

1.1RC故可取標稱值

33F。估算公式tWO1.1RC[例]用上述單穩(wěn)態(tài)電路輸出定時時間為1s的正脈沖，R經(jīng)過長距離傳輸后，脈沖信號的邊沿會變差或波形上疊加某些干擾，利用整形可使其變成符合要求的波形。9.3.3單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器應(yīng)用舉例2.

脈沖定時1.

脈沖整形

因此，利用單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器可以控制門開通與否以及開通時間長短。

門的定時時間即為單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的暫穩(wěn)態(tài)持續(xù)時間。

uC

為與門G開通與否的控制信號。

uC=1，門G開通，信號uB通過門G輸出；

uC=0，門G關(guān)閉，uB不能輸出。經(jīng)過長距離傳輸后，脈沖信號的邊沿會變差或波形上疊加某些干應(yīng)用實例觸摸定時開關(guān)電路用手觸摸一下金屬片P，由于人體感應(yīng)電壓相當(dāng)于在低電平觸發(fā)端(管腳2)加入一個負脈沖，電路進入暫穩(wěn)態(tài)，輸出高電平，燈泡發(fā)光，當(dāng)暫穩(wěn)態(tài)時間結(jié)束后，恢復(fù)低電平，燈泡熄滅。該觸摸開關(guān)可用于夜間定時照明，定時時間可由參數(shù)調(diào)節(jié)。工作原理應(yīng)用實例觸摸定時開關(guān)電路用手觸摸一下金屬片P，由于人體感應(yīng)電(1)不需輸入信號。(2)無穩(wěn)定狀態(tài)，只有兩個暫穩(wěn)態(tài)。

9.4、多諧振蕩器

(1)多諧振蕩器的工作特點和符號通過電容的充電和放電，使兩個暫穩(wěn)態(tài)相互交替，從而產(chǎn)生自激振蕩，輸出周期性的矩形脈沖信號。工作特點AstableMultivibrator(1)不需輸入信號。9.4、多諧振蕩器(1)多諧振蕩器的工（2）555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器工作原理

電容如此周而復(fù)始地充電和放電，電路便產(chǎn)生了振蕩，輸出周期性矩形波。UT+、UT-振蕩頻率與充放電元件值R、C及Vcc、有關(guān)。

設(shè)電容初始電壓uc0

。則接通電源后uO

輸出高電平，放電管V截止,VCC通過R1,R2向電容C充電，使uc升高。

當(dāng)uC

上升到2/3Vcc

時，uO

躍變?yōu)榈碗娖絍OL。同時放電管導(dǎo)通，C經(jīng)R2和V放電，使uC

下降。當(dāng)uC

下降1/3Vcc時，輸出uo跳變?yōu)楦唠娖?，電路又一次自動翻轉(zhuǎn).

（2）555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器工作原理電容如此周而設(shè)電容初始電壓uC(0)=0。則接通電源后uO輸出高電平UOH，輸出端通過R向電容C充電，使uC

升高。當(dāng)uC上升到UT+時，施密特觸發(fā)器狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，uO躍變?yōu)榈碗娖経OL。這時C經(jīng)R和施密特觸發(fā)器的輸出電阻RO放電，使uC

下降。工作原理(3)施密特觸發(fā)器組成的多諧振蕩器

電容C循環(huán)充電和放電，使電路產(chǎn)生振蕩，輸出矩形脈沖。設(shè)電容初始電壓uC(0)=0。則接通電源(4)石英晶體多諧振蕩器振蕩頻率穩(wěn)定RF

通常取5~10M，使G1門放大工作。并使G1門工作在電壓傳輸特性的轉(zhuǎn)折區(qū)，選頻和形成正反饋。對波形進行整形及隔離負載振蕩頻率晶體頻率調(diào)節(jié)C1可微調(diào)振蕩頻率；調(diào)節(jié)C1、C2比值可調(diào)節(jié)反饋系數(shù)。(4)石英晶體多諧振蕩器振蕩頻率穩(wěn)定RF通常取5~

雙音門鈴電路設(shè)計分析

AN按下，開關(guān)閉合，Vcc經(jīng)D2向C4充電，P點(4腳)電位迅速充Vcc，復(fù)位解除，電路起振。

AN松開，開關(guān)斷開，由于電容儲存的電荷經(jīng)放電要維持一段時間，在P點電位降至復(fù)位電平之前，電路將繼續(xù)維持振蕩。此時Vcc經(jīng)R3、R2、R1向C充電，充電時間常數(shù)增加為(R3+R2+R1)

，放電時間常數(shù)仍為R2C1，多諧振蕩器產(chǎn)生低頻振蕩，喇叭發(fā)出低音。雙音門鈴電路設(shè)計分析AN按下，開關(guān)閉合，V本章小結(jié)

555定時器是一種多用途的集成電路。只需外接少量阻容元件便可構(gòu)成施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器等。此外，它還可組成其它靈活多變的實用電路。

除555單定時器外，還有雙定時器556、四定時器558等。

本章小結(jié)555定時器是一種多用途的集成電施密特觸發(fā)器有兩個穩(wěn)定狀態(tài)，而每個穩(wěn)定狀態(tài)都是依靠輸入電平來維持的。施密特觸發(fā)器具有滯后傳輸特性，它有兩個閾值電壓和回差。調(diào)節(jié)回差電壓大小，可改變電路的抗干擾能力?；夭钣罂垢蓴_能力愈強。施密特觸發(fā)器雖然不能自動地產(chǎn)生方波信號，但卻可以把其他形狀的信號變換成為方波，為數(shù)字系統(tǒng)提供標準的脈沖信號。

多諧振蕩器是一種自激振蕩電路，它沒有穩(wěn)定狀態(tài)，只有兩個暫態(tài)。不需要外加輸入信號，就可以自動地產(chǎn)生矩形脈沖。構(gòu)成多諧振蕩器有多種電路形式，可用門電路組成，可用555定時器組成，也可用石英晶體組成。石英晶體振蕩器一般在振蕩頻率要求很高情況下采用。施密特觸發(fā)器有兩個穩(wěn)定狀態(tài)，而每個穩(wěn)定狀態(tài)都是依靠輸555定時器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器典型電路為555定時器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器555定時器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器555定時器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器典單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器有一個穩(wěn)定狀態(tài)和一個暫穩(wěn)態(tài)。從穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)換到暫穩(wěn)態(tài)時必須由外加觸發(fā)信號，從暫穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換到穩(wěn)定狀態(tài)是由電路自身完成。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器可在觸發(fā)信號作用下輸出固定脈寬，常用來定時、延時、整形等?？芍貜?fù)觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器可以被外加信號連續(xù)觸發(fā)，而不可重復(fù)觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器不允許外加信號連續(xù)觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器有一個穩(wěn)定狀態(tài)和一個暫穩(wěn)態(tài)。從穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)第9章脈沖產(chǎn)生與整形電路

第9章脈沖產(chǎn)生與整形電路

35本章目標352022/10/28賴祖亮@小木蟲1了解多諧振蕩器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、施密特觸發(fā)器的工作原理23掌握555定時器電路工作原理重點掌握555定時器電路的應(yīng)用2本章目標22022/10/22賴祖亮@小木蟲1了解多諧振蕩555定時器施密特觸發(fā)器原理及應(yīng)用單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及應(yīng)用多諧振蕩器本章小結(jié)內(nèi)容提要555定時器施密特觸發(fā)器原理及應(yīng)用單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及應(yīng)用多諧振555定時器簡介555定時器是一種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便靈活、用途廣泛的多功能電路。它電源電壓范圍寬(雙極型555定時器為5~16V，單極性結(jié)構(gòu)的555定時器為3～18V)，可提供與TTL及CMOS數(shù)字電路兼容的接口電平，還可輸出一定功率，驅(qū)動微電機、指示燈、揚聲器等。

TTL單定時器型號的最后3位數(shù)字為555，雙定時器的為556；CMOS單定時器的最后4位數(shù)為7555，雙定時器的為7556。9.1555定時器555定時器簡介9.1555定時器555定時器的電路結(jié)構(gòu)與符號

3OUT輸出端

8VCC電源端

4RD直接置0端

DIS7放電端TH6閾值輸入端TR2觸發(fā)輸入端CO5控制電壓輸入端

GND1接地端

放電管，其輸入為Q，輸出為開路集電極。電路符號555定時器的電路結(jié)構(gòu)與符號3OUT輸出端8VCC電源555定時器的工作原理與邏輯功能

101導(dǎo)通定時器

5G555的功能表

不變不變1截止高1導(dǎo)通低1導(dǎo)通低0V狀態(tài)OUT

=

QRDTRTH輸出輸入××

直接置0端RD低電平有效，優(yōu)先級最高。不用時應(yīng)使其為1。555定時器的工作原理與邏輯功能101導(dǎo)通定時器5G5不變不變1截止高1導(dǎo)通低1導(dǎo)通低0V狀態(tài)OUT

=

QRDTRTH輸出輸入××定時器

5G555的功能表

01導(dǎo)通0110555定時器的工作原理與邏輯功能不變不變1截止高1導(dǎo)通低1導(dǎo)通低0V狀態(tài)OUT=QRD555定時器的工作原理與邏輯功能

不變不變1截止高1導(dǎo)通低1導(dǎo)通低0V狀態(tài)OUT

=

QRDTRTH輸出輸入××定時器

5G555的功能表

10截止1001555定時器的工作原理與邏輯功能不變不變1截止高1導(dǎo)通低555定時器的工作原理與邏輯功能

不變不變1截止高1導(dǎo)通低1導(dǎo)通低0V狀態(tài)OUT

=

QRDTRTH輸出輸入××定時器

5G555的功能表

11555定時器的工作原理與邏輯功能不變不變1截止高1導(dǎo)通低使用要點

（2）輸出低電平時，

，因此V導(dǎo)通；輸出高電平時，故V截止。（1）RD低電平有效,優(yōu)先級最高，不用時應(yīng)接高電平（3）CO端通常不用

，為了提高電路工作穩(wěn)定性，將其通過0.01F電容接地。這時兩基準電壓分別為：使用要點（2）輸出低電平時，，因此V導(dǎo)通9.2施密特觸發(fā)器原理及應(yīng)用

9.2.1施密特觸發(fā)器邏輯符號和電壓傳輸特性

UT=UT+-

UT-回差電壓正向閾值電壓負向閾值電壓9.2施密特觸發(fā)器原理及應(yīng)用

9.2.1施密特觸發(fā)器邏9.2.2用

555定時器組成施密特觸發(fā)器

0uOuIUOL1/3VCC2/3VCCUOH當(dāng)TH=TR=uI>2/3VCC時電壓傳輸特性為反相輸出的滯回特性當(dāng)TH=TR=uI<1/3VCC時1/3VCC0當(dāng)1/3VCC<TH=TR=uI<2/3VCC時當(dāng)uI<1/3VCC時當(dāng)uI由高電平逐漸下降，且1/3VCC<uI<1/3VCC時不變不變1截止高1導(dǎo)通低1導(dǎo)通低0V狀態(tài)OUTRD輸出輸入TRTH××0uOuIUOL1/3VCC2/3VCCUOHUT+=2/3VCCUT-

=1/3VCCUT=UT+-

UT-

=1/3VCC9.2.2用555定時器組成施密特觸發(fā)器0uOuIU[例]試對應(yīng)輸入波形畫出下圖中輸出波形。解：UT+=2/3VCC=6VUT-

=1/3VCC=3V因此可畫出輸出波形為電路構(gòu)成反相輸出的施密特觸發(fā)器[例]試對應(yīng)輸入波形畫出下圖中輸出波形。解：UT+=29.2.3施密特觸發(fā)器應(yīng)用舉例波形變換將三角波、正弦波和變化緩慢的波形變換成矩形脈沖。

VI>VT+

后，uO=VOH,只有當(dāng)VI下降到經(jīng)過VT-

時，uO

才會發(fā)生躍變。

VI<VT+

后，uO=VOL,只有當(dāng)VI上升到經(jīng)過VT+時，uO

才會發(fā)生躍變。

(以同相輸出施密特觸發(fā)器特性畫圖）9.2.3施密特觸發(fā)器應(yīng)用舉例波形變換將三角波、正弦波脈沖整形將受到干擾的或不符合邊沿要求的信號整形成較好的矩形脈沖。脈沖整形將受到干擾的或不符合邊沿要求的信號整形成較好的脈沖幅度鑒別鑒別并取出幅度大于UT+的脈沖。脈沖幅度鑒別鑒別并取出幅度大于UT+的脈沖。9.3、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及應(yīng)用

(1)工作特點與電路符號特點暫穩(wěn)態(tài)時間長短取決于電路本身的參數(shù)，與外加觸發(fā)脈沖無關(guān)。uOuI1限定符號“1

”表示不可重復(fù)觸發(fā)型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。uOuI限定符號“”表示可重復(fù)觸發(fā)型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。有一個穩(wěn)態(tài)和一個暫穩(wěn)態(tài)。無外觸發(fā)脈沖輸入時，電路處于穩(wěn)態(tài)；在外觸發(fā)脈沖作用下，電路將從穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)到暫穩(wěn)態(tài)，經(jīng)一段時間后，電路又自動返回到原來的穩(wěn)態(tài)。9.3、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及應(yīng)用(1)工作特點與電路符號特暫穩(wěn)電路結(jié)構(gòu)

R、C為定時元件9.3.1用555構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路結(jié)構(gòu)R、C為定時元件9.3.1用555構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)工作原理、工作波形

1.穩(wěn)定狀態(tài)

工作原理

該電路觸發(fā)信號為負脈沖，不加觸發(fā)信號時，VI為高電平，它大于1/3VDD

。接通電源后VCC經(jīng)R向C充電，使uC

上升。

當(dāng)uC

≥2/3VCC時，滿足TR=VI>1/3VCC，TH=VI≥2/3VCC,因此uO為低電平，V導(dǎo)通，電容C經(jīng)放電管V迅速放電完畢，uC

0V。這時TR=VIH>1/3VCC，TH=uC

0<2/3VCC，uO

保持低電平不變。因此，穩(wěn)態(tài)時

uC

0V，uO為低電平。工作原理、工作波形1.穩(wěn)定狀態(tài)工作原理該電路觸

2.觸發(fā)進入暫穩(wěn)態(tài)

工作原理、工作波形

當(dāng)輸入由高電平負躍到小于

1/3VCC時，使

TR=VIL<1/3VCC而TH=uC

0V<2/3VCC，因此uO躍變?yōu)楦唠娖剑M入暫穩(wěn)態(tài)，這時放電管V截止，VCC又經(jīng)R向C充電，uC

上升。2.觸發(fā)進入暫穩(wěn)態(tài)工作原理、工作波形當(dāng)輸入由

工作原理、工作波形3.自動返回穩(wěn)定狀態(tài)當(dāng)uC

上升到uC

≥2/3VCC

時，

TH=uC≥2/3VCC，而TR=VI=VIH(>1/3VCC)，因此uO重新躍變?yōu)榈碗娖健Ｍ瑫r，放電管導(dǎo)通，C

經(jīng)V迅速放電uC

0V，放電完畢后，電路返回穩(wěn)態(tài)。這時uI必須已恢復(fù)為高電平工作原理、工作波形3.自動返回穩(wěn)定狀態(tài)當(dāng)uC上[例]用上述單穩(wěn)態(tài)電路輸出定時時間為1s

的正脈沖，R=27k，試確定定時元件

的取值。

參數(shù)估算

輸出脈沖寬度tW即為暫穩(wěn)態(tài)維持時間，主要取決于充放電元件R、C。

該單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器為不可重復(fù)觸發(fā)器，且要求輸入脈寬tWI小于輸出脈寬tWO。解：因為

tWO

1.1RC故可取標稱值

33F。估算公式tWO1.1RC[例]用上述單穩(wěn)態(tài)電路輸出定時時間為1s的正脈沖，R經(jīng)過長距離傳輸后，脈沖信號的邊沿會變差或波形上疊加某些干擾，利用整形可使其變成符合要求的波形。9.3.3單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器應(yīng)用舉例2.

脈沖定時1.

脈沖整形

因此，利用單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器可以控制門開通與否以及開通時間長短。

門的定時時間即為單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的暫穩(wěn)態(tài)持續(xù)時間。

uC

為與門G開通與否的控制信號。

uC=1，門G開通，信號uB通過門G輸出；

uC=0，門G關(guān)閉，uB不能輸出。經(jīng)過長距離傳輸后，脈沖信號的邊沿會變差或波形上疊加某些干應(yīng)用實例觸摸定時開關(guān)電路用手觸摸一下金屬片P，由于人體感應(yīng)電壓相當(dāng)于在低電平觸發(fā)端(管腳2)加入一個負脈沖，電路進入暫穩(wěn)態(tài)，輸出高電平，燈泡發(fā)光，當(dāng)暫穩(wěn)態(tài)時間結(jié)束后，恢復(fù)低電平，燈泡熄滅。該觸摸開關(guān)可用于夜間定時照明，定時時間可由參數(shù)調(diào)節(jié)。工作原理應(yīng)用實例觸摸定時開關(guān)電路用手觸摸一下金屬片P，由于人體感應(yīng)電(1)不需輸入信號。(2)無穩(wěn)定狀態(tài)，只有兩個暫穩(wěn)態(tài)。

9.4、多諧振蕩器

(1)多諧振蕩器的工作特點和符號通過電容的充電和放電，使兩個暫穩(wěn)態(tài)相互交替，從而產(chǎn)生自激振蕩，輸出周期性的矩形脈沖信號。工作特點AstableMultivibrator(1)不需輸入信號。9.4、多諧振蕩器(1)多諧振蕩器的工（2）555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器工作原理

電容如此周而復(fù)始地充電和放電，電路便產(chǎn)生了振蕩，輸出周期性矩形波。UT+、UT-振蕩頻率與充放電元件值R、C及Vcc、有關(guān)。

設(shè)電容初始電壓uc0

。則接通電源后uO

輸出高電平，放電管V截止,VCC通過R1,R2向電容C充電，使uc升高。

當(dāng)uC

上升到2/3Vcc

時，uO

躍變?yōu)榈碗娖絍OL。同時放電管導(dǎo)通，C經(jīng)R2和V放電，使uC

下降。當(dāng)uC

下降1/3Vcc時，輸出uo跳變?yōu)楦唠娖?，電路又一次自動翻轉(zhuǎn).

（2）555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器工作原理電容如此周而設(shè)電容初始電壓uC(0)=0。則接通電源后uO輸出高電平UOH，輸出端通過R向電容C充電，使uC

升高。當(dāng)uC上升到UT+時，施密特觸發(fā)器狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，uO躍變?yōu)榈碗娖経OL。這時C經(jīng)R和施密特觸發(fā)器的輸出電阻RO放電，使uC