数字电路期末总复习大纲.docx

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1、数字电路期末总复习大纲 数字电路期末总复习大纲第 1 章 数字逻辑概论 一、进位计数制 1.十进制与二进制数的转换 2.二进制数与十进制数的转换 3.二进制数与 16 进制数的转换 二、基本逻辑门电路 第 2 章 逻辑代数 表示逻辑函数的方法,归纳起来有:真值表,函数表达式,卡诺图,逻辑图及波形图等几种。一、逻辑代数的基本公式和常用公式 1)常量与变量的关系+0与 +11 与 1 与 0 2)与一般代数相运算规律 a.交换律:+b.结合律:(+)+(+) c.安排律: )= 10 0= AA A+ A AA B B A = ) ( ) ( C B A C B A = ) ( C B A + B

2、 A C A) )() ( C A B A C B A + + = +3)逻辑函数的特别规律 a.同一律:+ b.摩根定律:,b.关于否定的性质 二、逻辑函数的基本规则 代入规则 在任何一个逻辑等式中,假如将等式两边同时出现某一变量的地方,都用一个函数表示,则等式仍旧成立,这个规则称为代入规则 例如:可令则上式变成 三、逻辑函数的:——公式化简法 公式化简法就是利用逻辑函数的基本公式和常用公式化简逻辑函数,通常,我们将逻辑函数化简为最简的与—或表达式 1)合并项法:利用+ 或 ,将二项合并为一项,合并时可消去一个变量 例如:2)汲取法利用公式 ,消去多余的积

3、项,依据代入规则B A B A = + B A B A + = AC B A C B A + C BL A L A + C B A L A = 1 = + A A A B A B A = = B A C C B A C B A C B A = + = + ) (A B A A = + B A 可以是任何一个困难的逻辑式 例如化简函数解:先用摩根定理绽开: 再用汲取法3)消去法 利用 消去多余的因子 例如,化简函数解:=4)配项法 利用公式 将某一项乘以( ),即乘以 1,然后将其折成几项,再与其它项合并。例如:化简函数E B D A AB + +AB B A+E B D A AB + +E B

4、 D A B A + + +) ( ) ( E B B D A A + + +) 1 ( ) 1 ( E B B D A A + + +B A+B A B A A + = +ABC E B A B A B A + + +ABC E B A B A B A + + +) ( ) ( ABC B A E B A B A + + +) ( ) ( BC B A E B B A + + +) )( ( ) )( ( C B B B A B B C B A + + + + +) ( ) ( C B A C B A + + +AC B A C A B A + + +C B A B A + +C A B A

5、 BC C A B A + = + + A A+B A C B C B B A + + +解:2.应用举例 将下列函数化简成最简的与或表达式 1)2)L=3)L=解:1) =2)L=B A C B C B B A + + +) ( ) ( C C B A C B A A C B B A + + + + + C B A BC A C B A C B A C B B A + + + + + ) ( ) ( ) ( BC A C B A C B A C B C B A B A + + + + + ) ( ) 1 ( ) 1 ( B B C A A C B C B A + + + + + C A C

6、B B A + + A D DCE BD B A + + +AC C B B A + +ABCD C B C A AB + + +A D DCE BD B A + + +DCE A B D B A + + + ) (DCE A B D B A + +DCE B A D B A + +DCE AB B A D B A + + + ) )( (DCE D B A + +D B A +AC C B B A + +AC C B C C B A + + + ) (AC C B C B A C B A + + +) 1 ( ) 1 ( A C B B AC + + + =3)L=四、逻辑函数的化简&mda

7、sh;卡诺图化简法:卡诺图是由真值表转换而来的,在变量卡诺图中,变量的取值依次是按循环码进行排列的,在与—或表达式的基础上,画卡诺图的步骤是:1.画出给定逻辑函数的卡诺图,若给定函数有 个变量,表示卡诺图矩形小方块有 个。2.在图中标出给定逻辑函数所包含的全部最小项,并在最小项内填 1,剩余小方块填 0. 用卡诺图化简逻辑函数的基本步骤:1.画出给定逻辑函数的卡诺图2.合并逻辑函数的最小项3.选择乘积项,写出最简与—或表达式选择乘积项的原则:它们在卡诺图的位置必需包括函数的全部最小项 选择的乘积项总数应当最少 C B AC +ABCD C B C A AB + + +A

8、BCD A A C B C A AB + + + + ) (ABCD C B A C AB C A AB + + + +) ( ) ( C B A C A ABCD C AB AB + + + +) 1 ( ) 1 ( B C A CD C AB + + + +C A AB +nn2 每个乘积项所包含的因子也应当是最少的 例 1.用卡诺图化简函数解:1.画出给定的卡诺图 2.选择乘积项:例 2.用卡诺图化简解:1.画出给定 4 变量函数的卡诺图2.选择乘积项 设到最简与—或表达式例 3.用卡诺图化简逻辑函数 解:1.画出 4 变量卡诺图 2.选择乘积项,设到最简与—或表

9、达式第 3 章 逻辑门电路 门电路是构成各种困难集成电路的基础,本章着重理解 TTL和 CMOS 两类集成电路的外部特性:输出与输入的逻辑关系,电压传输特性。1.TTL 与 CMOS 的电压传输特性 开门电平 —保证输出为额定低电平 时所允许的最小输入高电平值 在标准输入逻辑时, 1.8 关门 —保证输出额定高电平 90%的状况下,允许的最大输C B A C B A ABC BC A + + +C B A BC AC + +C B A D C A C B CD B ABCD F + + + = ) (C B A D B A C B + +) 14 , 12 , 10 ,

10、 7 , 5 , 4 , 3 , 1 ( m D AC D C B D A + +ONVONVOFFV1100 01 10 11 ABC11 10AB00000101111110101 11 11 11 1AB 0000010111111010m 1 m 0 m 2 m 3m 4 m 5 m 6 m 7m 11 m 8 m 9 m 10m 12 m 13 m 14 m 151 11 1 11 11V O0.5 1 1.5 2 2.5 3V I123V NLV OFFV ONV NHA BCD E0.30.8V ILV IH1.8 入低电平值,在标准输入逻辑时, 0.8 —为逻辑 0

11、 的输入电压典型值 0.3 —为逻辑的输入电压典型值 3.0 —为逻辑的输出电压典型值 3.5 —为逻辑 0 的输出电压典型值 0.3 对于 TTL:这些临界值为 ,,低电平噪声容限:高电平噪声容限:例:7400 的 它的高电平噪声容限 31.81.2 它的低电平噪声容限 0.80.30.5 2.TTL 与 COMS 关于逻辑 0 和逻辑 1 的接法 7400 为 CMOS 与非门采纳+5电源供电,输入端在下面四种接法下都属于逻辑 0输入端接地输入端低于 1.5的电源输入端接同类与非门的输出电压低于 0.1输入端接 10 电阻到地 74LS00 为 TTL

12、与非门,采纳+5电源供电,采纳下列 4 种接法都属于逻辑 1 OFFVILVILVIHVIHVOHVOHVOLVOLVV V OH 4 . 2min= V V OL 4 . 0max =V V IH 0 . 2min= V V IL 8 . 0max =IL OFF NLV V V - =ON IH NHV V V - =V V OH 5 . 2min=)(V V OL 4 . 0(=出最小)V V IH 0 . 2min=)(V V IL 7 . 0max=)(ON IH NHV V V - =IL OFF NLV V V - =W K输入端悬空输入端接高于 2电压输入端接同类与非门的输出高

13、电平 3.6输入端接 10 电阻到地 第 4 章 组合逻辑电路 一、组合逻辑电路的设计方法 依据实际须要,设计组合逻辑电路基本步骤如下:1.逻辑抽象 分析设计要求,确定输入、输出信号及其因果关系设定变量,即用英文字母表示输入、输出信号状态赋值,即用 0 和 1 表示信号的相关状态列真值表,依据因果关系,将变量的各种取值和相应的函数值用一张表格一一列举,变量的取值依次按二进制数递增排列。2.化简 输入变量少时,用卡诺图输入变量多时,用公式法 3.写出逻辑表达式,画出逻辑图 变换最简与或表达式,得到所需的最简式依据最简式,画出逻辑图 例,设计一个 8421BCD 检码电路,要求当输入量 ABCD&

14、lt;3 或>7时,电路输出为高电平,试用最少的与非门实现该电路。W K 解:1.逻辑抽象 分由题意,输入信号是四位 8421码为十进制,输出为高、低电平;设输入变量为 DCBA,输出变量为;状态赋值及列真值表由题意,输入变量的状态赋值及真值表如下表所示。2.化简 由于变量个数较少,帮用卡诺图化简 3.写出表达式 经化简,得到4.画出逻辑图 二、用组合逻辑集成电路构成函数 74LS151 的逻辑图如右图图中, 为输入使能端,低电平有效 为地址输入端, 为数据选择输入端, 、 互非的输出端,其菜单如下表。C B A D B A L + + =E0 1 2S S S7 0 D D Y YA

15、B C D L0 0 0 00 0 00 0 00 00 0 00 00 000 0 00 00 000 000111 111 11 11 1 111111111111 111 11 11 1 11110000011AB CD 000001011111101 1 11 100 0 0 01111&000&000 0>=1000 0ABCDLBDAC = 其中 为 的最小项 为数据输入 当 1 时,与其对应的最小项在表达式中出现 当 0 时,与其对应的最小项则不会出现 利用这一性质,将函数变量接入地址选择端,就可实现组合逻辑函数。 利 用 入 选 一 数 据 选 择 器 7

16、4LS151 产 生 逻 辑 函 数 解:1)将已知函数变换成最小项表达式2)将转换成 74LS151 对应的输出形式 = 在表达式的第 1 项 中 为反变量,、为原变量,故011在表达式的第项 ,中 A、C 为反变量,为 原变量,故101同理 =111Y0 1 2 7 0 1 2 2 0 1 2 1 0 1 2 0. S S S D S S S D S S S D S S S D + + + +iYi iiiD m =70im0 1 2S S SiDiDiDAB C B A BC A L + + =AB C B A BC A + +) ( C C AB C B A BC A + + +C A

17、B ABC C B A BC A + + +C AB ABC C B A BC A L + + + =iYi iiD m =70BC A ABC A 3mC B A BC B A 5mABC 7m74LS151D 0D 1D 2D 3D 4D 5D 6D 7S 0 S 1 S 2E1A B CL =110这样将 74LS151 中 m 取 1 即 1 取 0,即 0 由此画出实现函数 的逻辑图如下图示。第 5 章 锁存器和触发器 一、触发器分类:基本 R-S 触发器、同步 RS 触发器、同步触发器、主从 R-S 触发器、主从 JK 触发器、边沿触发器上升沿触发器(触发器、JK 触发器)、下降沿

18、触发器(触发器、JK 触发器)二、触发器逻辑功能的表示方法 触发器逻辑功能的表示方法,常用的有特性表、卡诺图、特性方程、状态图刚好序图。对于第 5 章 表示逻辑功能常用方法有特性表,特性方程刚好序图 对于第 6 章 上述 5 种方法其本用到。三、各种触发器的逻辑符号、功能及特性方程 1.基本 R-S 触发器逻辑符号逻辑功能 特性方程: 若 ,则C AB 6m7 7 6 6 5 5 3 3D m D m D m D m + + +7 6 5 3D D D D 、 、 、7 6 5 3D D D D = = =4 2 1 0D D D D 、 、 、4 2 1 0D D D D = = =C AB

19、 ABC C B A BC A + + +0 , 1 = = S R 01=+ nQ QQSR 若 ,则(约束条件) 若 ,则若 ,则 1(不允许出现)2.同步 RS 触发器 (CP1 期间有效) 若 ,则(约束条件)若 ,则 若 ,则 若 ,则 1 处于不稳定状态 3.同步触发器 特性方程 (CP=1 期间有效) 4.主从 R-S 触发器 特性方程 (作用后)约束条件 逻辑功能 若 ,CP 作用后,若 ,CP 作用后,若 ,CP 作用后,若 ,CP 作用后,处于不稳定状态 Note: CP 作用后指由 0 变为 1,再由 1 变为 0 时 n nQ R S Q + =+10 , 0 = =

20、S R 11=+ nQ0 = S R 0 , 1 = = S Rn nQ Q =+11 , 1 = = S R Q Q =n nQ R S Q + =+10 , 1 = = S R 01=+ nQ0 = S R 0 , 0 = = S R 11=+ nQ0 , 1 = = S Rn nQ Q =+11 , 1 = = S R Q Q =D Q n =+1n nQ R S Q + =+10 = S R0 , 1 = = S R 01=+ nQ1 , 0 = = S R 11=+ nQ0 , 0 = = S Rn nQ Q =+11 , 1 = = S RQQSETCLRSRSCPQQSETCLR

21、D DCPQQQSETCLRSRSCPRQQ 5.主从 JK 触发器 特性方程为:(CP 作用后) 逻辑功能 若 ,CP 作用后,若 ,CP 作用后,若 ,CP 作用后, (保持) 若 ,CP 作用后, (翻转) 7.边沿触发器 边沿触发器指触发器状态发生翻转在 CP 产生跳变时刻发生, 边沿触发器分为:上升沿触发和下降沿触发 1)边沿触发器 上升沿触发器 其特性方程 (CP 上升沿到来时有效) 下降沿触发器 其特性方程 (CP 下降沿到来时有效) 2)边沿 JK 触发器 上升沿 JK 触发器 其特性方程 (CP 上升沿到来时有效) 下降沿 JK 触发器 其特性方程 (CP 下降沿到来时有效)

22、 3)触发器 上升沿触发器 n n nQ K Q J Q + =+10 , 1 = = K J 11=+ nQ1 , 0 = = K J 01=+ nQ0 , 1 = = K Jn nQ Q =+11 , 1 = = K Jn nQ Q =+1D Q n =+1D Q n =+1n n nQ K Q J Q + =+1n n nQ K Q J Q + =+1JQQKSETCLRCPJKQQQQSETCLRD DCPQQQQSETCLRD DCPQQJQQKSETCLRJKQQJQQKSETCLRCPJKQQ1TTCPQQ 其特性方程 (CP 上升沿到来时有效) 下降沿触发器 其特性方程: (C

23、P 下降沿到来时有效) 例:设图所示电路中,已知端的波形如图所示,试画出及端波形,设触发器初始状态为 0. 由于所用触发器为下降沿触发的触发器, 其特性方程为 (CP 下降沿到来时) =CP 时刻之前, 0,0CP=B=0 0=0 时刻到来时,1 CP=B=1 0=1 不变 时刻到来时0, ,故 B=CP=0,当 CP 由 1 变为0 时, 1 当 1,而 A=0 CP=1 时刻到来时,A=1, CP=A =0 当 CP0 时, 0 当 时,由于 A=1,故 CP=A =1图图 n nQ T Q =+1n nQ T Q =+1D Q n =+1 nQnQ A1t 1 =nQnQ1t 0 =nQ

24、 0 =nQ2t 0 =nQ=+1 nQnQ 0=+1 nQ 3t 1 =nQ nQ=+1 nQnQ01=+ nQ nQ1TTQQCPQQSETCLRD=1000ABQQAB CPQt 1 t 2 t 3 t 4t 4 若电路如图 C 所示,设触发器初始状态为 0,C 的波形如图 D所示,试画出及端的波形 当特性方程 (CP 下降沿有效)时刻之前,A=0, Q=0, CP=B=时刻到来时1,故 CP=B=当 CP 由 1 变为 0 时, 1 当 1 时,由于 A=1,故 CP , 不变 时刻到来时, 0, 1,故 CP=B=此时,CP 由 1 变为 0 时, 0 当 0 时,由于0 故 CP=

25、0 0=1 时刻到来时,由于 A=1,而 0,故 CP当 CP 由 1 变为 0 时, 1 当1 时,由于1,故 图 C 图 D 例:试写出如图示电路的特性方程,并画出如图示给定信号CP、作用下端的波形,设触发器的初始状态为 0.D Q n =+1 nQ1t 1 = nQ A1t 0 =nQ 0 0 1 = = nQ A=+1 nQnQnQ 1 1nQ2t QnQ 0 1= A=+1 nQnQnQ 3tnQ 0 = nQ A=+1 nQnQ1 1 1 = QQSETCLRD=000BAQQt 1 t 2 t 3 t 4AQB CPJQQKSETCLRCPJKQQ&000>=100

26、0ABCP解:由题意该触发器为下降沿触发器 JK 触发器其特性方程 (CP 下降沿到来时有效)其中由 JK 触发器功能:J=1,K=0CP 作用后 1 J=0,K=0CP 作用后 0J=0,K=0CP 作用后J=1,K=1CP 作用后 第 6 章时序逻辑电路分类 一、时序逻辑电路分类 时序逻辑电路分为同步时序逻辑电路和异步时序逻辑电路,时序逻辑电路通常由组合逻辑电路和存贮电路两部分组成。二、同步时序电路分析 分析步骤:确定电路的组成部分 确定存贮电路的即刻输入和时序电路的即刻输出逻辑式 确定电路的次态方程 列出电路的特性表和驱动表 由特性表和驱动表画出状态转换图 电路特性描述。例:分析如下图示

27、同步时序电路的逻辑功能 n n nQ K Q J Q + =+1B A J = B A K + =+1 nQ=+1 nQ=+1 nQnQ=+1 nQnQt 1 t 2 t 3 t 4 t 5AcpBJKQ解:确定电路的组成部分 该电路由 2 个上升沿触发的 T 触发器和两个与门电路组成的时序电路 确定存贮电路的即刻输入和时序电路的即刻输出 存贮电路的即刻输入:对于 :对于 :时序电路的即刻输出:确定电路的状态方程 对于 :对于 :列出状态表和真值表 由于电路有 2 个触发器,故可能出现状态分别为 00、01、10、11 设 0FF A T o =1FFnoAQ T0=n n QAQ I0 1=

28、0FFn nQ A Q010 =+1FFn n nQ AQ Q1 011) ( =+000 0 0= =n n QQ S010 0 1= =n n QQ S100 1 2= =n n QQ S110 1 3= =n n QQ S1T&000&000 0CPA1TQ 0Q 0Q 1Q 1FF 0 FF 1Z000 01 111Q 1nQ 0n0 0 0A=0 A=1Q 1n+1Q 0n+1z0 010 01 0 100 100 110 111 00Q 1nQ 0n0A=0 A=1Q 1n+1Q 0n+1z000S 0S 1S 2S 3S 0S 1S 2S 30001S 1S 2S

29、 3S 0 电路状态图为电路的特性描述 由状态图,该电路是一个可控模 4 加法计数器,当 A=1 时,在 CP 上升沿到来后电路状态值加 1,一旦计数到 11 状态,Y=1,电路状态在下一个 CP 上升沿加到 00,输出信号 Y 下降沿可用于触发器进位操作,当 A=0 时停止计数。例:试分析下图示电路的逻辑功能解:确定电路的组成部分 该电路由 3 个上升沿触发的 D 触发器组成 确定电路的太方程 对于 :(CP 上升沿到来有效)对于 :(CP 上升沿到来有效)0FFn nQ D Q2 010= =+1FFn nQ D Q0 111= =+S 0 S 1S 2 S 3Z A0 00 10 00

30、10 1Q 1 Q 01 10 00 0QQSETCLRDQQSETCLRDQQSETCLRDCPRdFF 0 FF 1 FF 2 对于 :(CP 上升沿到来有效)列出状态转换真值表 由状态表转换真值表画出如下图示状态图 、 、 、 、 、 这 6 个状态,形成了主循环电路, 、为无效循环 逻辑功能分析 由状态图可以看出,此电路正常工作时,每经过 6 个时钟脉冲作用后,电路的状态循环一次,因此该电路为六进制计数器,电路中有 2 个无效状态,构成无效循环,它们不能自动回到主循环,故电路没有自启动实力。2FFn nQ D Q1 212= =+0S1S3S7S6S4S2S5S1 0 0000111

31、10 1 1 11 1 111 11 1 10 101Q 1nQ 2nQ 1n+1Q 2n+10001000 000 00 00 00Q 0nQ 0n+11 11 1 0Q 1nQ 2nQ 1n+1Q 2n+1Q 0nQ 0n+1S 0S 0S 1S 1S 2S 2S 3S 3S 4S 4S 5S 5S 6S 6S 7S 7S 0 S 1 S 3 S 2S 4 S 6S 7 S5有效循环无效循环 三、同步时序电路设计 同步时序设计一般按如下步骤进行:1)依据设计要求画出状态逻辑图; 2)状态化简; 3)状态安排; 4)选定触发器的类型,求输出方程、状态方程和驱动方程; 5)依据方程式画出逻辑图

32、; 6)检查电路能否自启动,如不能自启动,则应实行措施加以解决。例:用 JK 触发器设计一同步时序电路,其状态如下表所示,分析如图示同步时序电路。解:由题意,状态图已知,状态表已知。故进行状态安排及求状态方程,输出方程。由于有效循环数 N=4,设触发器个数为 K,则 ≥4 得到 K=2. 故选用 2 个 JK 触发器,将状态表列为真值表,求状态方程及输出方程。k210/0 101Q 1nQ 2nQ 1n+1Q 2n+11100 0 01/0YA=0A=111/000/111/000/001/010/1 Y 的卡偌图:的卡偌图:的卡偌图:=(A将(A 分别写成 JK 触发器的标准形式:J对

33、于 F :得到 =1, =1 对于方程 (A得到 =A=A画出逻辑图,选用上升沿触发的 JK 触发器10+ nQ11+ nQnn n n n n n n nQ Q A Q Q A Q AQ Q Q A Q0 1 0 1 0 1 0 111+ + + =+n n n n n nQ Q A AQ Q Q A Q A1 0 0 1 0 0) ( ) ( + + +)0nQ n n nQ Q A Q1 0 1) ( +n nQ Q011=+=+11nQ )0nQ n n nQ Q A Q1 0 1) ( +=+11nQn nQ K Q +0Fn n nQ Q Q0 0101 1 + =+0J0K=+1

34、1nQ )0nQ n n nQ Q A Q1 0 1) ( +1JnQ 0 1KnQ 0 0 00000001 11 0 1 11 1 101 10 1 11 101Q 1nQ 1n+1Q 2n+10110000 000 00 01 01Q 0n0 11 0 1AY0 0 00 01A0100 01 10 11Q 1n Q0nY= Q 1n1Q 0n1 0 11 0 1A0100 01 10 11Q 1n Q0nQ 0n+1Q 0n 000 1 11 0 0A0100 01 10 11Q 1n Q0n01CPFF 0 FF 11J1KQ 0C 11J1KQ 1C 11&YA 第八章脉冲

35、波形的变换与产生 555 定时器及其应用 1.电路结构及工作原理 555 定时器内部由分压器、 电压比较器、RS 锁存器(触发器)和 集电极开路的三极管 T 等三部分组成, 其内部结构及示意图如图 22a)、22b) 所示。在图 22b)中,555 定时器是 8 引脚芯卡,放电三极管为外接电 路供应放电通路,在运用定时 器时,该三极管集电极 (第 7 脚)一般要接上拉电阻, 3V cc1&000&000&000 05K5K5KV OTC 1C 2G 1G 2G 3 G 4V cc(电源) Rd 复位输出8 4地17放电端2触发输入VI2阀值输入VI16限制电压VCO5R

36、SV R1V R2QQ图22a) 555定时器的电路结构+-1234 5678GND触发输出复位 限制电压阀值放电V cc555图22b) 引脚图 为反相比较器, 为同相 比较器,比较器的基准电压由 电源电压 及内部电阻分压 比确定,在限制 (第 5 脚)悬空时, 、 ; 假如第 5 脚外接限制电压, 则 、 , 端(第 4 脚)是复位端,只要 端加上低电平,输出端(第 3 脚)马上被置成低电平,不受其它输入状态的影响,因此正常工作时必需使 端接高电平。由图 22a), 和 组成的 RS 触发器具有复位限制功能,可限制三极管 T 的导通和截止。由图 22a)可知, 当 > (即 >

37、 )时,比较器 输出当 > (即 )时,比较器 输出RS 触发器 Q0 输出为高电平,三极管 T 导通,输出为低电平( )当 < (即 < ), 时,比较器 输出高电平, ,输出为低电平基本 RS 触发器 Q1, 输出为低电平,三极管 T 截止,同时 输出为高电平。1C2CCCVCOVCC RV V321=CC RV V312=1RVCOV212=RVCOVdRdRdR1G2G1 iV1RV1 iVCCV321C 0 =RV2 iV2RV 2 iVCCV312C 1 =SV3G 0 =oV1 iV1RV1 iVCCV322 iVCCV311C 1 =RV2C 0 =SV3G4

38、GRd V I1 V I2 V O T的状态11110 导通导通截止截止不变 不变110023 V cc13 V cc23 V cc23 V cc23 V cc13 V cc13 V cc13 V cc表 555定时器功能表 当 > (即 > )时,比较器 输出当 < (即 )时,比较器 输出、 输出 Q1,同进 T 截止, 输出为高电平 这样,就得到了表所示 555 功能表。2.应用 1)用 555 构成单稳态触发器 其连接图如图 23 所示。若将其第 2 脚( )作为触发器信号的输入端,第 8 脚外接电阻 R 是第 7 脚;第 7 脚与第 1 脚之间再接一个电容 C,则构

39、成了单稳态触发器。其工作原理如下:电源接通瞬间,电路有一个稳定的过程,即电源通过 R 向 C充电,当 上升到 时, 为低电平,放电三极管和 T 导通,电容 C 放电,电路进入稳定状态。1 iV1RV1 iVCCV321C 0 =RV2 iV2RV2 iVCCV312C 0 =SV1G2G 1 = Q4G2 iVCVCCV32OV5551 52678 43R0.01uF CV O+5V触发输入V I2放电端V C图23 用555定时器接成的单稳态触发器tttV OV CV It w23 V cc图24 工作波形若触发输入端施加触发信号( ),触发器翻转,电路进入暂稳态, 输出为高电平,且放电三极

40、管 T 截止,此后电容 C 充电至 时,电路又发生翻转, 为低电平,放电三极管导通,电容 C 放电,电路复原至稳定状态。其工作波形如图 24 所示。2)用 555 构成施密特触发器 将 555 定时器的 和 两个输入端连在 一起作为信号输入端,即可得到施密特触发器, 如图 25 所示,施密特触发器能便利地将三角波、 正弦波变成方波。由于 555 内部比较器 和 的参考 电压不同,因而基本 RS 触发器的置 0 信号 和置 1 信号必定发生在输入信号的不同电平, 因此,输出电压 由高电平变为低电平和由 低电平变为高电平所对应的 值也不同,这样, CC iV V31OV=CVCCV32OVRC R

41、C t w 1 . 1 3 ln = =1 iV2 iV1C2CoViVV I55515268 43 R 2 100KR 310KR 1 100K0.01uFV CO图25V O+5V+ -30uF 就形成了施密特触发器。为提高比较器参考电压 和 的稳定性, 通常在 端接有 0.01 左右的滤波电容。依据 555 定时器的结构和功能可知:当输入电压 时, ,当 由 0 渐渐上升到 时, 由1 变为 0; 当输入电压 从高于 起先下降直到 , 由 0 变为 1; 由此得到 555 构成的施密特触发器的正向阀值电压 负向阀值电压 ,回差电压 假如参考电压由外接的电压 供应,则这时 , ,通过变更

42、值可以调整回差电压的大小3)用 555 构成多谐振荡器 由 555 构成的多谐振荡器及其工作波形如图 27 所示 接通电源后,电容 C 被充电, 上升,当 上升到 时,触发器被复位,同时放电三极管 T 导通,此时 为低电平,电容 C 通过 和 T 放电,使 下降; 1RV2RVCOV F m0 =iV 1 =OViVCCV32OViVCCV32CCV31OV+ TVCCV32- TVCCV31- +- = DT T TV V VCCV31COV+ TVCOV- TVCOV21TV DCOV21COVCVCVCCV32OV2RCVV OV I13 V cc23 V cc图26 当 下降到 时,触

43、发器又被置位, 翻转为高电平,电容器 C 放电所需的时间为当 C 放电结束时,T 截止, 通过 、 向电容器 C 充电,由 上 升 到 所 需 的 时 间 为 当 上升到 时,触发器又发生翻转,如此周而复始,在输 出 端 就 得 到 一 个 周 期 性 的 方 波 , 其 频 率 为 在图 16 所示电路中, ,而且占空比固定不变,若将图16 改成 17 所示电路,电路利用 、 单向导电性将电容器C 放电回路分开,再加上电位器调整,使构成了占空比可调的多谐振荡器。图中, 通过 、 向电容 C 充电,充电时间为 0.7C 电容 C 通过 、 及 555 中的放电三极管 T 放电,放电时间为 0.

44、7 C 因而振荡频率为可见,这种振荡器输出波形占空比为 CVCCV31OVRC C R t pL 7 . 0 2 ln2= =CCV1R2RCVCCV31CCV32C R R C R R t pH ) ( 7 . 0 2 ln ) (2 1 2 1+ = + =CVCCV32C R R t tfpH pL) (43 . 1 12 1 +=+=pH pLt t 1D2DCCVAR1DpHtAR2DBRpLtBRC R R t tfB A pH pL) (43 . 1 1+=+=% 100 (%) +=B AAR RRq5551 52678 43R 1R 2 0.01uFC+5VV OV CttV CV O23 V cc13 V cct PL t PH图27本文来源:网络收集与整理,如有侵权,请联系作者删除,谢谢!第31页 共31页第 31 页 共 31 页第 31 页 共 31 页第 31 页 共 31 页第 31 页 共 31 页第 31 页 共 31 页第 31 页 共 31 页第 31 页 共 31 页第 31 页 共 31 页第 31 页 共 31 页第 31 页 共 31 页

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