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文檔簡介
第十章
觸發(fā)器與時序邏輯電路10.1雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器10.2寄存器10.3計數(shù)器10.4中規(guī)模集成計數(shù)器組件及其應(yīng)用10.5
555定時器及其應(yīng)用10.6時序邏輯電路的應(yīng)用10.7數(shù)字電路的故障診斷與排除
掌握常用的雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器:基本RS觸發(fā)器、可控RS觸發(fā)器、JK觸發(fā)器和D觸發(fā)器的功能和時序圖的畫法。
理解由雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器構(gòu)成的數(shù)碼寄存器和移位寄存器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理。
了解555定時器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理。
理解由555定時器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)和工作原理。
理解由555定時器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)和工作原理。學(xué)習(xí)目標(biāo)10.1
雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器
10.1.1RS觸發(fā)器10.1.2JK觸發(fā)器與D觸發(fā)器10.1.3觸發(fā)器邏輯功能的轉(zhuǎn)換10.1.4觸發(fā)器應(yīng)用舉例時序電路必然具有記憶功能,因而組成時序電路的基本單元是觸發(fā)器。時序邏輯電路的特點:
在數(shù)字電路中,凡是任一時刻的穩(wěn)定輸出不僅決定于該時刻的輸入,而且還和電路原來的狀態(tài)有關(guān)者,都叫做時序邏輯電路,簡稱時序電路。觸發(fā)器觸發(fā)器輸出有兩種可能的狀態(tài):0、1;輸出狀態(tài)不只與現(xiàn)時的輸入有關(guān),還與原來的輸出狀態(tài)有關(guān);觸發(fā)器是有記憶功能的邏輯部件;按功能分類:R-S觸發(fā)器、JK觸發(fā)器、D觸發(fā)器、T型等。雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器有兩種穩(wěn)定的狀態(tài)“0”和“1”信號觸發(fā)時,可能“0”變?yōu)椤?”或“1”變?yōu)椤?”翻轉(zhuǎn)10.1.1R-S觸發(fā)器反饋兩個輸入端兩個互補輸出端1.基本R-S觸發(fā)器電路&G1&G2&G1&G2功能若原狀態(tài):11000110輸出仍保持:(1)輸入
時&G1&G2功能若原狀態(tài):輸出變?yōu)椋?1111010(1)輸入
時&G1&G2功能若原狀態(tài):輸出變?yōu)椋?0101011(2)輸入
時&G1&G2功能若原狀態(tài):輸出保持:00110101(2)輸入
時&G1&G2功能若原狀態(tài):輸出保持:10111001(3)輸入
時&G1&G2功能若原狀態(tài):輸出保持:01110110(3)輸入
時&G1&G2功能1100輸出全是1但當(dāng)RD=SD=0同時變?yōu)?時,翻轉(zhuǎn)快的門輸出變?yōu)?,另一個不得翻轉(zhuǎn)。輸入0信號撤走后狀態(tài)不定(4)輸入
時狀態(tài)表保持原狀態(tài)0110110110000信號后狀態(tài)不確定此狀態(tài)應(yīng)被禁止!邏輯符號波形圖禁用!狀態(tài)不定負(fù)脈沖觸發(fā)負(fù)脈沖觸發(fā)(1)基本R-S觸發(fā)器為雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,只要令輸入端均為1,觸發(fā)器即保持原態(tài)。穩(wěn)態(tài)情況下,兩輸出互補。一般定義Q為觸發(fā)器的狀態(tài)。(3)觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)直接受輸入信號的控制。歸納:(2)在輸入端加入負(fù)脈沖,可以使觸發(fā)器狀態(tài)變化。
端加入負(fù)脈沖,使Q=1,
稱為“置位”或“置1”端。
端加入負(fù)脈沖,使Q=0,
稱為“復(fù)位”或“清0”端。2.可控RS觸發(fā)器&G3&G4&G1&G2CP時鐘信號直接置0直接置1電路功能(1)CP=0時&G3&G4&G1&G2CP011觸發(fā)器保持原態(tài)功能(2)CP=1時&G3&G4&G1&G2CP1輸出取決于R-S兩輸入端的狀態(tài)CPRS0××保持100保持1011011001111CP過去后狀態(tài)不確定狀態(tài)表RSQn+1說明00Qn保持功能011置位(置1)100復(fù)位(置0)11狀態(tài)不定禁止出現(xiàn)簡化的狀態(tài)表Qn+1---下一狀態(tài)(CP過后)Qn---原狀態(tài)邏輯符號直接置“0”端直接置“1”端畫出RS觸發(fā)器的輸出波形。設(shè)觸發(fā)器初始狀態(tài)為“0”。CPRSQ使輸出全為1CP撤去后狀態(tài)不定(2)CP=0,觸發(fā)器輸出狀態(tài)無變化,保持原態(tài);
CP=1,觸發(fā)器輸出狀態(tài)取決于R、S的狀態(tài)。歸納:(1),Q=1,
稱為“直接置1”端,
,Q=0,
稱為“直接置0”
端,正常工作時,。(3)若CP脈沖過寬,則在CP正脈沖期間,觸發(fā)器可能產(chǎn)生空翻。邊沿觸發(fā)器可解決此問題。10.1.2JK觸發(fā)器與D觸發(fā)器1.JK觸發(fā)器邏輯符號直接置“0”端直接置“1”端下降沿觸發(fā)JK觸發(fā)器的功能J=K=0時:保持原態(tài)J=K=1時:來一個脈沖翻轉(zhuǎn)一次J=0,K=1時:J=1,K=0時:輸出與J的狀態(tài)一致JKQn+1說明00Qn保持功能010復(fù)位(置0)101置位(置1)11翻轉(zhuǎn)功能JK觸發(fā)器的狀態(tài)表波形圖CPKJQJQ
保持(2)CP下降沿,觸發(fā)器觸發(fā)(負(fù)邊沿觸發(fā)):J=K=0,輸出狀態(tài)無變化,保持原態(tài);
J=K=1,輸出狀態(tài)翻轉(zhuǎn);J≠K,輸出狀態(tài)與J一致。歸納:(1),Q=1,
稱為“直接置1”端,
,Q=0,
稱為“直接置0”
端,正常工作時,。2.D觸發(fā)器下降沿觸發(fā)功能:D=0時00101功能:D=1時11010DQn+1說明00復(fù)位(置0)11置位(置1)狀態(tài)表下降沿觸發(fā)邏輯符號CP下降沿時,輸出狀態(tài)與D一致。DQn+1說明00復(fù)位(置0)11置位(置1)狀態(tài)表上升沿觸發(fā)邏輯符號CP上升沿時,輸出狀態(tài)與D一致。CPDQ
畫出D觸發(fā)器的輸出波形。設(shè)Q的初始狀態(tài)為0。上升沿觸發(fā)(2)CP下降沿/上升沿,觸發(fā)器觸發(fā),輸出狀態(tài)與D一致。歸納:(1),Q=1,
稱為“直接置1”端,
,Q=0,
稱為“直接置0”
端,正常工作時,。(具體要看符號)1.T觸發(fā)器和T’觸發(fā)器10.1.3觸發(fā)器邏輯功能的轉(zhuǎn)換TQn+1說明0Qn保持功能1翻轉(zhuǎn)功能狀態(tài)表T’觸發(fā)器:
計數(shù)型觸發(fā)器來一個脈沖翻轉(zhuǎn)一次。T觸發(fā)器DQn+1說明00復(fù)位(置0)11置位(置1)狀態(tài)表2.觸發(fā)器邏輯功能的轉(zhuǎn)換(1)JK觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為D觸發(fā)器狀態(tài)表TQn+1說明0Qn保持功能1翻轉(zhuǎn)功能(2)JK觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為T觸發(fā)器(3)各種觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為T’觸發(fā)器①可控RS觸發(fā)器對應(yīng)于CP的每一個上升沿都翻轉(zhuǎn)一次Q=0時,置1:Q=1時,清0:S=1,R=1,②JK觸發(fā)器對應(yīng)于CP的每一個下降沿都翻轉(zhuǎn)一次③D觸發(fā)器對應(yīng)于CP的每一個上升沿都翻轉(zhuǎn)一次DQn+1說明00復(fù)位(置0)11置位(置1)10.1.4觸發(fā)器應(yīng)用舉例四人搶答電路四人參加比賽,每人一個按鈕,其中一人按下按鈕后,相應(yīng)的指示燈亮。并且,其它按鈕按下時不起作用。電路的核心是74LS175四D觸發(fā)器。它的內(nèi)部包含了四個D觸發(fā)器,各輸入、輸出以字頭相區(qū)別,管腳圖見下頁。公用清零公用時鐘74LS175管腳圖賽前先清零0輸出為零發(fā)光管不亮開啟0反向端都為110沒有按鍵按下,D1~D4均為0。若第一個按鍵按下,D1為1。=1=100被封這時其它按鈕被按下也沒反應(yīng)10.2寄存器
10.2.1數(shù)碼寄存器10.2.2移位寄存器
寄存器是計算機的主要部件之一,它用來暫時存放數(shù)據(jù)或指令。N位寄存器需N個雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器構(gòu)成可存放N位二進(jìn)制數(shù)據(jù)寄存器的數(shù)據(jù)輸入—輸出方式:串入-串出,串入-并出,并入-串出并入-并出,并行輸入-并行輸出FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF串入-串出串入-并出并入-串出并入-并出串行輸入-串行輸出并行輸入-串行輸出串行輸入-并行輸出10.2.1數(shù)碼寄存器四位數(shù)碼寄存器并入-并出110100001101110110.2.2移位寄存器所謂“移位”,就是將寄存器所存各位數(shù)據(jù),在每個移位脈沖的作用下,向左或向右移動一位。根據(jù)移位方向,常把它分成左移寄存器、右移寄存器和雙向移位寄存器三種:寄存器左移(a)寄存器右移(b)寄存器雙向移位(c)D3
=DRD2=Q3D1=Q2D0=Q1設(shè)d3d2d1d0
=1010CP串行輸入CPDRQ3Q2Q1Q00000000001110002001001000010031101010104001010101↑4個脈沖:串入并出思考:如何實現(xiàn)串入串出?再4個脈沖,從Q0輸出。四位右移寄存器波形圖0100100001101001四位串入串出右移寄存器D3
=DRD2=Q3D1=Q2D0=Q1四位串入串出左移寄存器D3
=Q2D2=Q1D1=Q0D0=DL四位串入串出雙向移位寄存器設(shè)計思路:設(shè)置一個控制端M,當(dāng)M=0時左移;而當(dāng)M=1時右移即可。4位集成雙向移位寄存器74LS194管腳圖邏輯功能示意圖
為“直接置0”
端,正常工作時,。S0、S1為控制端,正常工作時,控制其狀態(tài)可以在CP上升沿作用下實現(xiàn)左移、右移、并行存入及保持等功能。DSR、DSL分別為右移、左移數(shù)據(jù)輸入端。4位集成雙向移位寄存器74LS194功能表10.3計數(shù)器
10.3.1異步計數(shù)器10.3.2同步計數(shù)器計數(shù)器的功能和分類1.計數(shù)器的功能記憶輸入脈沖的個數(shù);用于定時、分頻、產(chǎn)生節(jié)拍脈沖及進(jìn)行數(shù)字運算等等。2.計數(shù)器的分類同步計數(shù)器和異步計數(shù)器。加法計數(shù)器、減法計數(shù)器和可逆計數(shù)器。有時也用計數(shù)器的計數(shù)容量(或稱模數(shù))來區(qū)分各種不同的計數(shù)器,如二進(jìn)制計數(shù)器、十進(jìn)制計數(shù)器、二-十進(jìn)制計數(shù)器等。N進(jìn)制計數(shù)器:逢N進(jìn)1。即經(jīng)過N個脈沖后又回到原狀態(tài)。10.3.1異步計數(shù)器在異步計數(shù)器中,有的觸發(fā)器直接受輸入計數(shù)脈沖控制,有的觸發(fā)器則是把其它觸發(fā)器的輸出信號作為自己的時鐘脈沖,因此各個觸發(fā)器狀態(tài)變換的時間先后不一,故被稱為“異步計數(shù)器”。組成異步計數(shù)器的觸發(fā)器必須接成計數(shù)型觸發(fā)器。三位二進(jìn)制異步加法計數(shù)器1.異步二進(jìn)制計數(shù)器0000計數(shù)脈沖CPQ0Q1Q2001000010011100101110111000123456781011下降沿0010101010下降沿下降沿狀態(tài)表10101010001010110
1110001000CPQ2Q1Q0
012345678CPQ0Q1Q200100001001110010111011100012345678
一位八進(jìn)制計數(shù)器或三位二進(jìn)制計數(shù)器加法計數(shù)器
Q0輸出為二分頻Q1輸出為四分頻Q2輸出為八分頻10101010001010110
1110001000CPQ2Q1Q0
012345678思考用D觸發(fā)器構(gòu)成三位二進(jìn)制加法計數(shù)器。CP10101010001010110
1110001000CPQ2Q1Q0
012345678思考用D觸發(fā)器構(gòu)成三位二進(jìn)制加法計數(shù)器。三位二進(jìn)制異步加法計數(shù)器優(yōu)點:電路簡單、可靠缺點:速度慢異步計數(shù)器特點:分析下圖所示的電路的工作原理。請自行設(shè)計由JK觸發(fā)器構(gòu)成的三位二進(jìn)制異步減法計數(shù)器。101010101111001011000010000CPQ2Q1Q0
012345678三位二進(jìn)制異步減法計數(shù)器2.非二進(jìn)制異步計數(shù)器(1)寫出控制端的邏輯表達(dá)式CPQ2Q1Q0十進(jìn)制數(shù)201021001130113410045000500000(2)再列寫狀態(tài)轉(zhuǎn)換表,分析其狀態(tài)轉(zhuǎn)換過程:(3)根據(jù)狀態(tài)表分析功能電路為異步五進(jìn)制加法計數(shù)器。10.3.2同步計數(shù)器
在同步計數(shù)器中,各個觸發(fā)器都受同一時鐘脈沖→輸入計數(shù)脈沖的控制,因此,它們狀態(tài)的更新幾乎是同時的,故被稱為“同步計數(shù)器”。1.同步二進(jìn)制計數(shù)器三位二進(jìn)制同步加法計數(shù)器(1)寫出控制端的邏輯表達(dá)式;Q0:來一個CP,它就翻轉(zhuǎn)一次Q1:當(dāng)Q0=1時,它可翻轉(zhuǎn)一次Q2:只有當(dāng)Q1Q0=11時,它翻轉(zhuǎn)一次(2)根據(jù)邏輯式及觸發(fā)器的前一個狀態(tài)確定其后一個狀態(tài),列寫狀態(tài)表,分析其狀態(tài)轉(zhuǎn)換過程;Q0:來一個CP,它就翻轉(zhuǎn)一次Q1:當(dāng)Q0=1時,它可翻轉(zhuǎn)一次Q2:只有當(dāng)Q1Q0=11時,它翻轉(zhuǎn)一次2010210011301134100451015611067111780000CPQ2Q1Q0十進(jìn)制數(shù)00000狀態(tài)表CPQ0Q1Q2(3)還可以用波形圖顯示狀態(tài)轉(zhuǎn)換表;(4)分析功能2010210011301134100451015611067111780000CPQ2Q1Q0十進(jìn)制數(shù)00000狀態(tài)表三位二進(jìn)制加法計數(shù)器或一位八進(jìn)制加法計數(shù)器優(yōu)點:速度快缺點:電路較復(fù)雜,且脈沖源需功率大同步計數(shù)器特點:思考試設(shè)計一個四位二進(jìn)制同步加法計數(shù)器電路,并檢驗其正確性。提示四位二進(jìn)制同步加法計數(shù)器狀態(tài)表CPQ3Q2Q1Q0十進(jìn)制數(shù)00000010001120010230011340100450101560110670111781000891001910101010111011111211001213110113141110141511111516000016J2=K2=Q1Q0J1=K1=Q0J0=K0=1J3=K3=Q2Q1Q02.計數(shù)器的結(jié)構(gòu)和特點:異步計數(shù)器:同步計數(shù)器:各觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)時間受不同的信號控制,不同步結(jié)構(gòu)簡單,速度慢各觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)時間受同一計數(shù)脈沖控制,需翻轉(zhuǎn)時在同一個脈沖的有效沿同步翻轉(zhuǎn)速度快3.計數(shù)器的分析:異步計數(shù)器:波形圖—狀態(tài)表—功能同步計數(shù)器:邏輯式—狀態(tài)表—功能1.計數(shù)器的概念:功能分類歸納:2.同步十進(jìn)制計數(shù)器(1)列寫控制端的邏輯表達(dá)式;(2)列出十進(jìn)制加法計數(shù)器狀態(tài)表CPQ3Q2Q1Q0十進(jìn)制數(shù)000000100011200102300113401004501015601106701117810008910019100000進(jìn)位十進(jìn)制同步加法計數(shù)器十分頻電路(3)分析功能10.4中規(guī)模集成計數(shù)器組件及其應(yīng)用
10.4.1中規(guī)模集成計數(shù)器組件10.4.2用集成計數(shù)器構(gòu)成任意進(jìn)制計數(shù)器二-五-十進(jìn)制計數(shù)器74LS9074LS90內(nèi)部含有兩個獨立的計數(shù)電路:一個是二進(jìn)制計數(shù)器(CP0為其時鐘,Q0為其輸出端),另一個是五進(jìn)制計數(shù)器(CP1為其時鐘,Q3Q2Q1為其輸出端)。
外部時鐘CP送到CP0,將CP1與Q0連接,則構(gòu)成十進(jìn)制計數(shù)器。將計數(shù)器適當(dāng)改接,可構(gòu)成多種進(jìn)制的計數(shù)器。10.4.1中規(guī)模集成計數(shù)器組件Q0CP0231321CP1&R01R02&S91S92二進(jìn)制計數(shù)器五進(jìn)制計數(shù)器置9清0級聯(lián)法十進(jìn)制計數(shù)器10.4.2用集成計數(shù)器構(gòu)成任意進(jìn)制計數(shù)器1.反饋清零法當(dāng)計數(shù)狀態(tài)到M時,從觸發(fā)器的輸出端引出的反饋立即將計數(shù)器置零,M狀態(tài)不能保持,即構(gòu)成M進(jìn)制計數(shù)器。用一片74LS90構(gòu)成六進(jìn)制計數(shù)器
在Q3Q2Q1Q0
=0110時立即清零。計數(shù)脈沖實際中,Q2、Q1均為1的信號不一定同時達(dá)到,可能因此出現(xiàn)錯誤。用一片74LS90構(gòu)成六進(jìn)制計數(shù)器
在Q3Q2Q1Q0
=0110時立即清零。計數(shù)脈沖&2.級聯(lián)法將M1進(jìn)制和M2進(jìn)制計數(shù)器串聯(lián)起來,構(gòu)成M進(jìn)制計數(shù)器。(1)利用兩片74LS90構(gòu)成100進(jìn)制計數(shù)器低一位的最高位向高一位進(jìn)位。即低一位的Q3與高一位的CP連。M=M1·
M2(十位)(個位)計數(shù)脈沖(2)利用先反饋清零后級聯(lián)的方法組成36進(jìn)制計數(shù)器低位:4進(jìn)制高位:9進(jìn)制4×9=36進(jìn)制(高位)(低位)計數(shù)脈沖四進(jìn)制&九進(jìn)制(3)利用先級聯(lián)后反饋清零的方法組成36進(jìn)制計數(shù)器用兩片74LS290構(gòu)成36
進(jìn)制8421碼計數(shù)器十位個位00100100例:24
分析:1.如何解決片間進(jìn)位問題
?
從右面的狀態(tài)轉(zhuǎn)換表中可以看到:個位片的Q3可以給十位片提供計數(shù)脈沖信號。Q3Q2Q1Q0
000000001100102001130100401015011060111710008
1001
9
00000十進(jìn)制數(shù)36分析:2.如何滿足“36
進(jìn)制”的要求?十位個位0035......共有36個穩(wěn)定狀態(tài)00(00110110)(十位)(個位)計數(shù)脈沖&3600110110Q3Q2Q1Q0Q3Q2Q1Q0十位個位用兩片74LS290構(gòu)成36
進(jìn)制8421碼計數(shù)器是否有其他連接方法可實現(xiàn)?用集成計數(shù)器構(gòu)成任意進(jìn)制計數(shù)器的方法(1)反饋清零法當(dāng)計數(shù)狀態(tài)到M時,從觸發(fā)器的輸出端引出的反饋立即將計數(shù)器置零,M狀態(tài)不能保持,即構(gòu)成M進(jìn)制計數(shù)器。(2)級聯(lián)法將M1進(jìn)制和M2進(jìn)制計數(shù)器串聯(lián)起來,構(gòu)成M進(jìn)制計數(shù)器。M=M1·
M2(3)可以先反饋置零后級連;也可先級連后反饋置零。
注意進(jìn)位方式!歸納:10.5555定時器及其應(yīng)用
10.5.1555定時器10.5.2用555定時器組成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器10.5.3用555定時器組成多諧振蕩器10.5.4用555定時器組成施密特觸發(fā)器
555定時器是將模擬電路和數(shù)字電路集成于一體的電子器件。它使用方便,帶負(fù)載能力較強,目前得到了非常廣泛的應(yīng)用。10.5.1555定時器555定時器的內(nèi)部電路包括以下幾部分:一個由三個相等電阻組成的分壓器;
兩個電壓比較器;一個RS觸發(fā)器;一個晶體管VT。VAVB5kΩ5kΩ5kΩ+VCC+-C1+△∞+-C2+△∞QRSVTR分壓電路分壓電路為比較器提供基準(zhǔn)電壓基本RS觸發(fā)器晶體管放電電路UCOuI1uI2uO134726581:接地端;2:觸發(fā)信號輸入端;3:輸出端;4:直接清零端;5:電壓控制端;6:高電平觸發(fā)端;7:放電端;8:電源端。原理圖引腳排列電源電壓范圍:4.5V~18VQ(uO)T101截止010導(dǎo)通11保持保持uI1uI2UC1UC2<VA<VBUHUL>VA>VBULUH<VA>VBUHUHuI1uI2QuOT0×××××0導(dǎo)通1<VCC<VCC1011截止1>VCC>VCC0100導(dǎo)通1<VCC>VCC11保持保持保持555的功能表10.5.2用555定時器組成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器
單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器只有一個穩(wěn)定狀態(tài)。在未加觸發(fā)脈沖前,電路處于穩(wěn)定狀態(tài);在觸發(fā)脈沖作用下,電路由穩(wěn)定狀態(tài)翻轉(zhuǎn)為暫穩(wěn)定狀態(tài),停留一段時間后,電路又自動返回穩(wěn)定狀態(tài)。穩(wěn)定狀態(tài)穩(wěn)定狀態(tài)暫穩(wěn)態(tài)由外界觸發(fā)自動返回為什么會自動返回?需多少時間?電路特點:暫穩(wěn)態(tài)時間的長短可調(diào)輸出一種穩(wěn)定狀態(tài)輸入負(fù)脈沖觸發(fā)電路不需觸發(fā)時,ui=1;觸發(fā)時,ui=0。(+VCC)011觸發(fā)到來前>VB1導(dǎo)通uC≈0V10tuiuCuOtt若電容上有殘余電壓,會通過VT迅速放電至uC≈0,使電壓比較器C1的輸出也為1。電容無電壓<VA(清零GND)穩(wěn)態(tài)(+VCC)100觸發(fā)到來<VB0截止uC≈0V11tuiuCuOtt<VA暫穩(wěn)態(tài)×uC↑電容充電(+VCC)111觸發(fā)結(jié)束>VB0截止10tuiuCuOtt>VA×uC↑>VAVA電容繼續(xù)充電001導(dǎo)通1暫穩(wěn)態(tài)結(jié)束(+VCC)011觸發(fā)結(jié)束>VB1導(dǎo)通00tuiuCuOtt>VAVA電容放電uC↓恢復(fù)穩(wěn)態(tài)≈0<VA1(+VCC)001下次觸發(fā)到來<VB1導(dǎo)通10tuiuCuOtt<VAVAuC↓≈0暫穩(wěn)態(tài)維持時間tw電容從初始值上升至VA所需的時間tw=RCln3=1.1RC①單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器是依靠負(fù)脈沖的觸發(fā)而發(fā)生狀態(tài)翻轉(zhuǎn)的。當(dāng)無觸發(fā)脈沖輸入時,輸入ui為高電平(大于1
/3VCC),觸發(fā)器處于穩(wěn)態(tài),Q=0。④若在引腳5外接電源,則可改變VA,即改變電壓比較器C1的基準(zhǔn)電壓值,從而改變穩(wěn)態(tài)與暫態(tài)的轉(zhuǎn)換時刻。歸納:②當(dāng)觸發(fā)負(fù)脈沖到來時,觸發(fā)器進(jìn)入暫態(tài)Q=1,且能在一段時間內(nèi)保持住暫態(tài)。暫態(tài)存在的時間,即tW的長短取決于uC由0上升到2/3VCC所用的時間。③觸發(fā)脈沖的寬度要小于tW,否則觸發(fā)器將不能返回穩(wěn)態(tài)。tw=1.1RC2.單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應(yīng)用(1)定時調(diào)整tw=1s,對uo的脈沖計數(shù)可構(gòu)成頻率計。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器組成的底片曝光定時電路若SB打開,則ui=1;若SB合上,則ui=0。
K按一下按鈕
SB未按uo0K的線圈不通電K的觸點不動作紅燈白燈亮滅1通電閉合亮滅白燈亮的時間即為曝光時間tWtW=1.1RC(2)整形在uo=1時,輸入信號的波動,對輸出的信號無影響。將不規(guī)則波形轉(zhuǎn)換成幅度和寬度一定的矩形波輸出脈沖。輸出波形:10.5.3用555定時器組成多諧振蕩器電路功能:能產(chǎn)生矩形波的自激振蕩器。特點:無穩(wěn)態(tài)。輸出兩暫穩(wěn)態(tài)交替變化。1.多諧振蕩器的工作原理電路uouo10假設(shè)電容初始電荷為0<VB0截止11uCuOtt<VAuC≈0V×uC↑電容充電uo11>VB0截止11<VA×uC↑電容繼續(xù)充電uCuOttVB0uottuCuO11>VB0截止01>VA×uC↑電容放電VAVB1010導(dǎo)通<VAuC↓uo>VBttuCuO10<VB0截止01<VA×uC↓電容繼續(xù)放電VAVB010導(dǎo)通11uo>VBttuCuO110截止11<VA×uC↓電容充電VAVBuottuCuOuC↓電容在VA,VB之間充放電VAVB
充=(R1+R2)
C
放=R2
C
tW1取決于uC由1/3VCC上升到2/3VCC所用時間tW2取決于uC由2/3VCC下降到1/3VCC所用時間tW1tW2輸出矩形波的周期T占空比如何改變占空比?改變充放電回路的時間常數(shù)!2.多諧振蕩器的應(yīng)用(1)產(chǎn)生矩形波信號(2
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