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1、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：第1页/共47页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
2、等场合。第2页/共47页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第3页/共47页4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 第4页/共47页5电路处于一种稳态0011o=0 c=01)没有触发信号时，I=0设定CMOS反相器的阈值电压2.工作原理第5页/共47页62)外加触发信号迅速使 o1=0o=1电路进入暂稳态vIvO1vI2vO0t0ttt0 VDDt10vIvI2vO1vOVDD0101第6页/共47页73
3、)电容充电电路由暂稳态自动返回到稳态迅速使 o1=1o=00t0ttt0 VDDt10vIvI2vO1vOVtht2vI2vOvO1电容充电VDD+Vth第7页/共47页8 tw0.7RC（1）输出脉冲宽度tw3、主要参数的计算 vC(0+)=0；vC()=VDD =RC；vC(t)=Vth=VDD/20t0ttt0 VDDt10vIvI2vO1vOVtht2tW第8页/共47页90t0ttt0 VDDt10vIvI2vO1vOVtht2(2)恢复时间tre tre 35(3)最高工作频率 fmax tre第9页/共47页10CMOS与非门构成的微分型单稳态触发器 稳态为1第10页/共47页1
4、14.讨论1)在暂稳态结束瞬间，门G2的输入电压R达到VDD+Vth，可能损坏G2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vO变为低电平后，G1没有响应，不能形成正反馈，使得vO输出沿变缓，怎么办？第11页/共47页12集成单稳态触发器vOvItwtwvOvItwtw不可重复触发可重复触发被重复触发没有被重复触发第12页/共47页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 A1 A2 G1&G2&G3&G4&a G5&1G61Rext/Cext Rint Rint G7 1 G8 1
5、 G9 1 Q Q Cext 1000暂稳态：Q=1，Q=1第13页/共47页1474121功能表 HHA1A2BQLHLLHLLLHHHLHHHHHHLL不可触发，保持稳态 A1、A2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，A1和A2中有一个或两个输入下降沿时电路被触发 74121引脚图第14页/共47页15 74121引脚图A1VCCCextA2BQRextC74121QRext/CextVCCA1VCCCextA2BQC74121QRextVCCRint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：tw0.7RC 第15页/共47页16单稳态触发器的应用1
6、.定时 该电路可用于频率计tWvO 与门 vA vB 单稳态 触发器 vI 第16页/共47页17 2.延时第17页/共47页183.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。QvO第18页/共47页198.2 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（VT+）和负向阈值电压（VT-）。同相输出施密特触发器反相输出施密特触发器 oVT+vO VOH VOL VT-vI 施密特触发
7、器的工作特点：第19页/共47页201、电路组成2、工作原理I1用CMOS门电路组成的施密特触发器R1 R2I为三角波 假定：第20页/共47页21(1)I上升,I1 也上升vI=0V，vI1=0V，vO=0V正向阈值电压(VT+):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 )，13VCCVCCvICR10放电101110充电0电路处于稳态，输出为0;第41页/共47页42触发信号消除后，13VCC外加触发信号(vI )，电路处于稳态，输出为0;13VCCVCCvICR01101充电0010电容充电电路自动转换到稳态输出为0第42页/共47页43tw=RC1n31.1R
8、C 工作波形及输出脉宽的计算vC(0+)=0；vC()=VCC；=RC,vC(t)=2VCC/3第43页/共47页44用555定时器组成多谐振荡器 TC1C2+-+(4)RS&5 k 5 k 5 k&1RDVCC(8)G(1)(2)(5)(6)(7)C)(-CCV-1R-2R1）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第44页/共47页45工作波形与振荡频率计算tPL=R2C1n20.7R2C tpH=(R1+R2)C1n20.7(R1+R2)C 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第45页/共47页46用555定时器组成占空比可的调多谐振荡器tPL=RBC1n20.7RBC tpH=RAC1n20.7RAC 第46页/共47页47感谢您的观看！第47页/共47页