资源描述
1 8.1 单稳态 触发 器 8.2 施密特 触发器 8.3 多 谐 振荡器 8.4 555定时器及其应用 8 脉冲波形的变换与产生 2 4、 掌握由 555定时器组成的多谐振荡器 、 单稳态触发 器和施密特触发器的电路 、 工作原理及参数指标的计算 。 1、正确理解单稳态触发器、施密特触发器和多谐振 荡器的电路组成及工作原理。 2、掌握单稳态触发器、施密特触发器和多谐振荡器 的逻辑功能及主要指标计算。 3、掌握 555定时器的工作原理。 本章要求： 3 电路在没有触发信号作用时处于一种稳定状态。 单稳态触发器的 工作特点 ： 在外来触发信号作用下，电路由稳态翻转到暂稳态 ; 由于电路中 RC延时环节的作用，电路的暂稳态在维 持一段时间后，会自动返回到稳态。暂稳态的持续时间 仅取决于 RC参数值。 8.1 单稳态触发器 单稳态触发器被广泛用于脉冲的变换、延时和定时等场合。 4 门电路组成的单稳态触发器 MSI集成单稳态触发器 不可重复触发 单稳态触发器 可重复触发 单稳态触发器 用 555定时器组成的单稳态触发器 按 电路形式 不同 单稳态触发器的 分类 按 工作特点 分类 5 8.2.1 门电路组成的微分型单稳态触发器 1. 电路结构 CMOS或非门和非门构成的微分型单稳态触发器 1 v O 1 v O G 2 G 1 C R V DD v I2 v C 1 v I 6 1 v O 1 v O G 2 G 1 C R V DD v I2 v C 1 v I 电路处于一种稳态 0 0 1 1 o =0 c =0 1) 没有触发信号时， I=0 设定 CMOS反相器的阈值电压 2th DDVV 2. 工作原理 7 2)外加触发信号 迅速使 o1 = 0 o =1 电路进入暂稳态 1 v O 1 v O G 2 G 1 C R V DD v I2 v C 1 v I vI vO1 vI2 vO 0 t 0 t t t 0 VDD t1 0 vI vI2 vO1 vO VDD 0 1 0 1 8 3)电容充电 电路由暂稳态自动返回到稳态 迅速使 o1 = 1 o =0 0 t 0 t t t 0 VDD t1 0 vI vI2 vO1 vO Vth t2 1 v O 1 v O G 2 G 1 C R V DD v I2 v C 1 v I vI2 vO vO1 电容充电 VDD +Vth 9 tw0.7RC （ 1） 输出脉冲宽度 tw 3、 主要参数的计算 )()( )0()( c tv t C CC ln W vC(0+) = 0； vC() =VDD = RC； vC(t) = Vth = VDD /2 2ln2/0ln DDDD DD w RCVV VRCt 0 t 0 t t t 0 VDD t1 0 vI vI2 vO1 vO Vth t2 tW 10 0 t 0 t t t 0 VDD t1 0 vI vI2 vO1 vO Vth t2 (2) 恢复时间 tre tre 35 (3) 最高工作频率 fmax rewm i n m a x 11 ttT f tre 11 CMOS与非门构成的微分型单稳态触发器 稳态为 1 R v O G 2 43 触发信号消除后， 1 3 VCC 外加触发信号 (vI )，电路处于稳态， 输出为 0; 1 3 VCC VCC 5k v IC v I 1 C 1 5k v I 2 C 2 5k v O T S R R D & & & 1 G v O Q S vI C R CC31V 0 1 1 0 1 充电 CC32V 0 0 1 0 电容充电电路自动转换到稳态输出为 0 44 V CC v I R v O 0 . 0 1 F C v C 8 4 555 7 6 2 3 5 1 tw=RC1n31.1RC 工作波形及输出脉宽的计算 v I O v C O v O O 2 3 V CC t W t t t vC(0+) = 0； vC() =VCC ； =RC, vC(t) = 2VCC /3 45 8.4.4 用 555定时器 组成 多谐振荡器 T C1 C2 + - - + (4) R S & 5 k 5 k 5 k & & 1 RD VCC (8) G (1) (2) (5) (6) (7) vo C ) ( - CC V - 1 R - 2 R 1） 电路第一暂态， 输出为 1。 2） 电路第二暂稳态 电容充电，电路 转换到第二暂态 , 输出为 0。 电容放电，电路 转换到第一暂态 46 工作波形与振荡频率计算 tPL=R2C1n20.7R2C tpH = (R1+R2)C1n20.7(R1+R2)C PL PH 1 2 1 1 .4 3 ( 2 )f t t R R C V CC v C v O 0. 01 F C 8 4 555 7 6 2 3 5 1 R 1 R 2 v C V CC 2 3 V CC 1 3 O v O O t PL t P H t t tpL : vC(0+) = 2VCC /3 ； vC() =VCC ； =R2C, vC(t) = VCC /3 tpH : vC(0+) = VCC /3 ； vC() =VCC ； =(R1+R2)C, vC(t) =2VCC /3 47 用 555定时器组成 占空比可的调 多谐振荡器 tPL=RBC1n20.7RBC tpH = RAC1n20.7RAC R A R B R 1 R 2 R 3 D 2 C v C D 1 8 4 7 6 2 1 5 3 555 V CC v O 0.01 F C)RR( . ttf B ApLpH 4311 %( % )q 100A BA RR R
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