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1、数字电子技术第八章第1页，本讲稿共42页555555定时器。定时器。本章将介绍常用的脉冲变换、整形和产生电路本章将介绍常用的脉冲变换、整形和产生电路单稳态触发器单稳态触发器、施密特触发器施密特触发器、多谐振荡器多谐振荡器和多用和多用途的途的555555定时器定时器。重点重点:脉冲电路的分析、脉冲电路的分析、微分型单稳态触发器、微分型单稳态触发器、晶体振荡器、晶体振荡器、第2页，本讲稿共42页一、一、RC积分与微分电路积分与微分电路第一节第一节 波形变换电路波形变换电路 适当选取适当选取RC电路的时间常数，利用电容极板间的储电路的时间常数，利用电容极板间的储能变化，可实现信号的积分与微分。能变化
2、，可实现信号的积分与微分。积分电路应满足条件：=RC tWtWRC积分电路电路波形AYCRAY 输出电压不能突变，电容C两端电压逐步升高。AYRCAYRC微分电路电路波形tW微分电路应满足条件：=RC 2UDD/3，电路的输出电路的输出状态与状态与无关，无关，所以所以为任意为任意输入输入。101则则C1输出为输出为1，Q=0，OUT=0。T导通。导通。01二、CMOS集成定时器7555的工作原理 清零失效02.TH UDD/3；00触发器保持触发器保持原状态不变。原状态不变。C1输出为0；C2输出为0；第33页，本讲稿共42页TR18UDD4R25CO6TH3OUT7DQ1Q1RRRG1111
3、G2TC1C2当 H 时，1清零失效第四节第四节 集成定时器集成定时器 Q=1，T管截止，管截止，OUT=1。C1=0；3.TH2UDD/3，UDD/3，C2=1，OUT=1称为电路称为电路置置位位或或置置“1 1”二、CMOS集成定时器7555的工作原理 01101第34页，本讲稿共42页第四节第四节 集成定时器集成定时器 7555功能表2UDD/32UDD/3UDD/3HHHHH截止导通导通不变不变不变LLLLL集成定时器集成定时器75557555的主要参数：的主要参数：电源电压：电源电压：UDD=3=31818V 触发电流：触发电流：50 50pA复位电流：复位电流：100100pA 输
4、出电压输出电压 UOL 0.10.1V(UDD=15=15V,IOL=3.2=3.2mA)UOH14.814.8V(UDD=15=15V,IOH=1=1mA)最大功耗最大功耗 300 300mW第35页，本讲稿共42页TR18UDD4R25CO6THOUTDQ1Q1RRRG1111G2TC1C2清零失效第四节第四节 集成定时器集成定时器 三、三、555电电路构成路构成单稳态单稳态触触发发器器触发前触发前00R1C0.01uF1010放电第36页，本讲稿共42页TR18UDD4R25CO6THOUTDQ1Q1RRRG1111G2TC1C200R1C0.01uF1010第四节第四节 集成定时器集成
5、定时器 触发触发t00uCt0三、555电路构成单稳态触发器 01011uI(TR)uC(D)uO(OUT)当D端uC电压充电到2UDD/3时，比较器C1输出为高电平，Q端为低电平，T管输入为高电平，输出OUT翻转，T管导通。暂稳态结束2UDD/3t12UDD/3010暂稳态结束tw=1.1RCtre恢复时间第37页，本讲稿共42页第四节第四节 集成定时器集成定时器 单稳态触发器的主要参数单稳态触发器的主要参数1.输出脉冲宽度输出脉冲宽度tW2.恢复时间恢复时间tre C通通过过T管管导导通通电电阻阻R放放电电，经经过过(35)放放基基本本结结束束，所以所以tre=(35)RC。三、555电路
6、构成单稳态触发器 td指指为为保保证证单单稳稳正正常常工工作作允允许许触触发发脉脉冲冲最最小小的的时时间间间隔。显然间隔。显然td=tWtre3.分辨时间分辨时间td4.输出脉冲幅度输出脉冲幅度UmUm决定于输出信号高低电平之差决定于输出信号高低电平之差第38页，本讲稿共42页第一状态：电容C上开始没有电荷，TR=uC=0V，由功能表知：TH=TR UDD/3，uO=高电平，T截止，UDD经R1、R2对C充电，是TH逐渐升高。uCuO0VUDDUDD/32UDD/3第四节第四节 集成定时器集成定时器 四、四、555电电路构成多路构成多谐谐振振荡荡器器tW10.7(R1+R2)C tW20.7R
7、2CuO5558 45137260.01uFCOR1COUTRUDDR2DTRTHuC向C充电第二状态：TH和TR的电压逐步升高，当到达2UDD/3时，uO突变低电平，T导通，电容C经过R2和T管放电。C放电电容C经过R2和T管放电，使得 TH和TR的电压逐步下降，当降到UDD/3时，uO又变高电平，T截止，重新对C充电。回到一态。脉冲幅度脉冲幅度UmUDD振荡频率第39页，本讲稿共42页第四节第四节 集成定时器集成定时器 五、五、555电路构成电路构成锯齿锯齿波波发发生器生器六、六、555电路构成施密特触发器电路构成施密特触发器由同学们自学由同学们自学第40页，本讲稿共42页1.1.从从电电
8、路路结结构构和和工工作作原原理理上上看看，基基本本RS触触发发器器、单单稳稳态态触触发发器器和和多多谐谐振振荡荡器器具具有有相相似似的的形形式式。但但由由于于其其反反馈馈电电路路的的不不同同，致致使使三三者者的的工工作作特特性性具具有有本本质质的的区区别别：基基本本RS触触发发器器具具有有两两个个稳稳态态、单单稳稳态态触触发发器器具具有有一一个个稳稳态态，而而多多谐谐振振荡荡器器没没有有稳稳态。态。2.单稳态触发器和多谐振荡器中暂稳态过程的长短取决于电单稳态触发器和多谐振荡器中暂稳态过程的长短取决于电路的时间常数，暂稳态时间通常是由其自身电路参数决定的，路的时间常数，暂稳态时间通常是由其自身电路参数决定的，不需要外部施加影响。不需要外部施加影响。3.3.凡是含有凡是含有RC元件的脉冲电路，分析的关键就是电容的充元件的脉冲电路，分析的关键就是电容的充放电。放电。小 结4.4.施密特触发器是具有滞后特性的数字传输门，属于施密特触发器是具有滞后特性的数字传输门，属于“电电平触发平触发”型电路，它的翻转不依赖于边沿陡峭的脉冲。型电路，它的翻转不依赖于边沿陡峭的脉冲。第41页，本讲稿共42页自我检测：8.2，8.4，8.5，8.8，8.9思考题：8.1，8.3，8.5，8.7，8.9 习题：8.1，8.6，8.10作 业第42页，本讲稿共42页