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单击此处编辑母版标题样式abcd,单击此处编辑母版文本样式abvd,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,8.1,触发,器,8.2,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,1,4、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：,2,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。,3,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,4,8.2.1 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,5,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,2. 工作原理,6,2)外加触发信号,迅速使 ,o1,=,0,o,=1,电路进入暂稳态,v,I,v,O1,v,I2,v,O,0,t,0,t,t,t,0,V,DD,t,1,0,v,I,v,I2,v,O1,v,O,V,DD,0,1,0,1,7,3)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,V,DD,t,1,0,v,I,v,I2,v,O1,v,O,V,th,t,2,v,I2,v,O,v,O1,电容充电,V,DD,+V,th,8,t,w,0.7,RC,（1） 输出脉冲宽度,t,w,3、 主要参数的计算,v,C,(0,+,) = 0；,v,C,(,) =,V,DD,=,RC,；,v,C,(,t,) =,V,th,= V,DD,/2,0,t,0,t,t,t,0,V,DD,t,1,0,v,I,v,I2,v,O1,v,O,V,th,t,2,t,W,9,0,t,0,t,t,t,0,V,DD,t,1,0,v,I,v,I2,v,O1,v,O,V,th,t,2,(2) 恢复时间,t,re,t,re,35,(3) 最高工作频率,f,max,t,re,10,CMOS与非门构成的微分型单稳态触发器,稳态为1,11,4. 讨论,1) 在暂稳态结束瞬间，门G,2,的输入电压,R,达到V,DD,+V,th,，可能损坏G,2,门，怎么办？,2) 用TTL门电阻,R,的取值可以是任意的吗？,3) 当输入脉冲宽度大于输出脉冲宽度时，则在,v,O,变为低电平后，G1没有响应，不能形成正反馈，使得,v,O,输出沿变缓，怎么办？,12,8.1.2 集成单稳态触发器,v,O,v,I,t,w,t,w,v,O,v,I,t,w,t,w,不可重复触发,可重复触发,被重复触发,没有被重复触发,13,不可重复触发的集成单稳态触发器 74121,触发信号控制电路,微分型单稳态触发器,输出缓冲电路,B,A,1,A,2,G,1,&,G,2,&,G,3,&,G,4,&,a,G,5,&,1,G,6,1,R,ext,/,C,ext,R,int,R,int,G,7,1,G,8,1,G,9,1,Q,Q,C,ext,1,0,0,0,暂稳态：,Q,= 1，,Q,= 1,14,74121功能表,H,H,A,1,A,2,B,Q,L,H,L,L,H,L,L,L,H,H,H,L,H,H,H,H,H,H,L,L,不可触发，保持稳态,A,1,、,A,2,中至少有一个为低电平，,B,输入上升沿时电路被触发,B,为高电平，,A,1,和,A,2,中有一个或两个输入下降沿时电路被触发,74121引脚图,15,74121引脚图,A,1,V,CC,C,ext,A,2,B,Q,R,ext,C,74121,Q,R,ext,/C,ext,V,CC,A,1,V,CC,C,ext,A,2,B,Q,C,74121,Q,R,ext,V,CC,R,int,使用内部电阻,的电路连接,使用外部电阻,的电路连接,输出脉冲宽度：,t,w,0.7,RC,16,8.1.3 单稳态触发器的应用,1. 定时,该电路可用于频率计,t,W,v,O,与门,v,A,v,B,单稳态,触发器,v,I,17,2. 延时,18,3. 组成噪声消除电路,单稳触发器的输出脉宽应大于噪声宽度而小于信号脉宽，才可消除噪声。,如用,I,作为计数器触发脉冲，干扰信号会造成计数错误。,Q,v,O,19,8.2 施密特触发器,施密特触发器属于电平触发器件，当输入信号达到某一定电压值时，输出电压会发生突变。,电路有两个阈值电压。 输入信号增加和减少时，电路的阈值电压分别是,正向阈值电压,（,V,T+,）,和,负向阈值电压（,V,T-,）,。,同相输出施密特触发器,反相输出施密特触发器,o,V,T+,v,O,V,OH,V,OL,V,T,-,v,I,施密特触发器的,工作特点,：,20,1、电路组成,2、工作原理,I1,8.2.1 用CMOS门电路组成的施密特触发器,R,1,R,2,I,为三角波,假定：,21,(1),I,上升,I1,也上升,v,I,= 0V,，,v,I1,= 0V,，,v,O,= 0V,正向阈值电压 (,V,T+,):,I,在增加过程中，使输出电压产生跳变时所对应的,I,的值。,只要,I1, )，,1,3,V,CC,V,CC,v,I,C,R,1,0,放电,1,0,1,1,1,0,充电,0,电路处于稳态，,输出为,0;,42,触发信号消除后，,1,3,V,CC,外加触发信号(,v,I, )，电路处于稳态，,输出为,0;,1,3,V,CC,V,CC,v,I,C,R,0,1,1,0,1,充电,0,0,1,0,电容充电电路自动转换到稳态输出为0,43,t,w,=,RC,1n31.1,RC,工作波形及输出脉宽的计算,v,C,(0,+,) = 0；,v,C,(,) =,V,CC,；,=,RC,v,C,(,t,),=,2,V,CC,/3,44,8.4.4,用555定时器,组成,多谐振荡器,T,C,1,C,2,+,-,-,+,(4),R,S,&,5 k,5 k,5 k,&,&,1,R,D,V,CC,(8),G,(1),(2),(5),(6),(7),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,45,工作波形与振荡频率计算,t,PL,=,R,2,C,1n20.7,R,2,C,t,pH,= (,R,1,+,R,2,),C,1n20.7(,R,1,+,R,2,),C,t,pL,:,v,C,(0,+,) =,2,V,CC,/3,；,v,C,(,) =,V,CC,；,=,R,2,C,v,C,(,t,),= V,CC,/3,t,pH,:,v,C,(0,+,) =,V,CC,/3,；,v,C,(,) =,V,CC,；,=(,R,1,+,R,2,),C,v,C,(,t,),=,2,V,CC,/3,46,用555定时器组成,占空比可的调,多谐振荡器,t,PL,=,R,B,C,1n20.7,R,B,C,t,pH,= R,A,C,1n20.7,R,A,C,47,
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