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1、 概述一、脉冲信号 脉冲是脉动和短促的意思，凡是具有不连续波形的信号均可称为脉冲信号。广义讲，各种非正弦信号都是脉冲信号。(a)(a)矩形波(b)(b)方波(c)(c)尖脉冲(d)(d)锯齿波第1页/共79页 概述 在数字系统中常常需要用到各种幅度、宽度以及具有陡峭边沿的矩形脉冲信号，如触发器的时钟脉冲（CPCP）。获取这些脉冲信号的方法通常有两种：脉冲产生电路直接产生；利用已有的周期信号整形、变换得到。脉冲整形、变换电路单稳态触发器 施密特触发器；脉冲产生电路多谐振荡器；多用途的定时电路555定时器。第2页/共79页 概述二、脉冲信号的参数trtftWT0.9 Um0.5 Um0.1 UmU
2、m矩形脉冲信号的主要参数 脉冲幅度 脉冲周期脉冲宽度上升时间下降时间占空比D D脉冲宽度与脉冲周期的比值，D Dt tW W/T/T 。第3页/共79页概述三、脉冲产生电路的暂态分析脉冲波形产生与整形电路多是由RCRC充放电电路构成的。开关闭合的一瞬间，电容器上电压不能突变，满足开关定理U UC C(0(0+)=)=U UC C(0(0-)。充电暂态过程结束后，流过电容器的电流i iC C()()为0 0，即电容器相当于开路。tMU(t)UTtU()0U(0+)CCCUC(t)SUCR第4页/共79页令u uC C(t(tW W)=U)=UT T，则从暂态过程的起始值U UC C(0(0+)变
3、到U UT T所经历的时间t tW W（脉冲宽度）可用下式计算：电路的时间常数=RCRC，决定了暂态时间的长短。根据三要素公式，可以得到电压随时间变化的方程为 概述tWU(t)UTtU()0U(0+)CCC第5页/共79页第一节 集成定时器555/556工作原理555定时器是一种多用途的数字-模拟混合集成电路，利用它能极方便地构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器。555定时器产品型号繁多，但所有双极型产品型号最后的3位数码都是555，所有CMOS产品型号最后的4位数码都是7555。它们的功能和外部引脚的排列完全相同。第6页/共79页(一)555)555定时器的电路结构一、双极型55555
4、5定时器TRC1UR15k5kC25kUR2&14G1RQQG2SG3G43VT8UCCUCOu6(TH)5()6217oRD2放电端uu12348765地2oRDUCC放电端6UCO555uuu第7页/共79页高电平触发端高电平触发端电压控电压控制端制端低电平触发端低电平触发端放电放电端端接地接地端端复位端复位端电源端电源端输出端输出端555555由比较器由比较器C C1 1和和C C2 2、基本、基本RSRS触发器和集电极开路触发器和集电极开路的放电三极管的放电三极管T T三部分组成。三部分组成。v vOO5 5k k5 5k k5 5k kT TD DGG2 2Q Q Q Q8 84 4
5、3 35 56 62 27 71 1+-C C1 1+-C C2 2v vI1I1 THTHv vI2I2 TRTR v vODOD DISCDISCV VCOCOGG1 1GG3 3GG4 4V VCCCC R R D D v vC2C2v vC1C1V VR2R2V VR1R1第8页/共79页1 5551 555定时器TRC1UR15k5kC25kUR2&14G1RQQG2SG3G43VT8UCCUCOu6(TH)5()6217oRD2放电端uu1.1.分压器电压控制端55脚悬空时，；55脚外接控制电压U UCOCO时，。注：当5 5脚不加控制电压时，通常经过一个0.01F0.01F的电容
6、接地，以抑制干扰。第9页/共79页1 5551 555定时器TRC1 1UR15k5kC2 25kUR2&14G1RQQG2SG3G43VT8UCCUCOu6(TH)5()6217oRD2放电端uu2.2.电压比较器U U+U U-时，C Ci i1 1；U U+U U-时，C Ci i0 0。阈值输入端触发输入端3.3.基本RSRS触发器R SR SQ Qn+1n+10 00 0不定不定0 10 10 01 01 01 11 11 1Q Qn n异步清零端该端为低电平时，电路优先复位，输出端3脚为低电平。第10页/共79页补充：补充：v 触发器能够存储一位二进制信息的基本单元电路。v 触发器
7、特点1.具有两个稳定状态，分别表示逻辑0和逻辑1。2.在输入信号作用下，可从一种状态翻转到另一种状态；在输入信号取消后，能保持状态不变。v 触发器分类按触发方式分：电位触发方式、主从触发方式及边沿触发方式。按逻辑功能分：RS触发器、D触发器、JK触发器和T触发器。第11页/共79页RD、SD为1输出不变基本基本RS触发器触发器1111与非门构成的基本RS触发器2.组成结构1.逻辑符号输出：Q，输入：RD，SD RD=1，SD=1：Q=0，Q=1 RD=1，SD=1：Q=1，Q=0&G1QRD&G2QSDQQRDSDRS&G1QRD&G2QSD两个稳定状态：0110第12页/共79页RDSDQ
8、Q010 1101 000 不定（X）11 不变&G1QRD&G2QSD4.特征表10113.工作原理1000 RD、SD同时变为1时，输出不稳定。RD=0，SD=1：Q=1，Q=0 置0 RD=1，SD=0：Q=0，Q=1 置1 RD=0，SD=0：Q=1，Q=1，且不稳定 RD=1，SD=1：Q，Q 保持不变0101&G1QRD&G2QSD&G1QRD&G2QSD第13页/共79页Q：触发器原端或1端。RD：置0或复位端（低电平有效，逻辑符号上用圆圈表示。）SD：置1或置位端（低电平有效）Q：触发器非端或0端通常将Q端状态作为触发器的输出状态。RDSDQ Q010 1101 000 不定（
9、X）11 不变4.特征表QQRDSDRS第14页/共79页1 5551 555定时器TRC1UR15k5kC25kUR2&14G1RQQG2SG3G43VT8UCCUCOu6(TH)5()6217oRD2放电端uu4.4.放电三极管VTVT是一个集电极开路的放电三极管。当u uO O0 0时，VTVT导通；当u uO O1 1时，VTVT截止。第15页/共79页二、555555定时器的功能1 5551 555定时器TRC1 1UR15k5kC2 25kUR2&14G1RQQG2SG3G43VT8UCCUCOu6(TH)5()6217oRD2放电端uu5 5脚不外接控制电压。定时器的主要功能取决
10、于两个比较器输出对RSRS触发器和放电管VTVT状态的控制。第16页/共79页1 5551 555定时器不变不变1 1导通0 01 1截止1 11 1导通0 00 0VTuOu2u6输出输入555555定时器功能表5 5脚不接控制电压，则 ，。TRC1 1UR15k5kC2 25kUR2&14G1RQQG2SG3G43VT8UCCUCOu6(TH)5()6217oRD2放电端uu第17页/共79页从555定时器的功能表可以看出几个特点：1.有两个阈值电平，分别是电源电压的1/3和2/3；2.输出从低到高，从高到低有回差；3.输出端和放电端的状态一致，要通都通，要断都断；4.输出与两触发端是反相
11、关系。第18页/共79页二、CMOS型556定时器优点:输入阻抗高、电源电压范围宽、集成度高、功耗低、适于长延时等优点。缺点：驱动能力较差包含两个相同的互相独立的定时单元，1-6脚和8-13脚分别为两个定时单元的引出脚。其具体原理电路和工作原理见教材P92.ICM7556的主要参数见教材P93第19页/共79页第二节 集成定时器的基本工作方式单稳态工作方式双稳态工作方式无稳态工作方式第20页/共79页双稳态触发器、单稳态触发器和多谐振荡器的区别：双稳 单稳 多谐 触发信号输出555定时器构成单稳态触发器第21页/共79页555定时器构成的单稳态电路如图所示。初始状态下，没有触发，ui是高电平，
12、所以输出是低电平。当ui加上触发低电平时，输出将跳变到高电平，放电管关断。放电管关断，电源将经过R向 C充电，uC按指数规律上升。此时，ui已经撤消，变为高电平，所以当uC充电到上限阈值电平（VCC2/3）时，输出将跳变为低电平。完成一次单稳过程。图单稳态触发器电路图 CV TH TL R OUT DIS 直流 L L L通 悬空 2VCC/3 VCC/3 H L L通 交流 2VCC/3 VCC/3 H LH 通断 接地 2VCC/3 VCC/3 H H H断一、单稳态触发器 第22页/共79页单稳态触发器暂稳态时间的计算：根据uC的波形，由过渡过程公式即可计算出暂稳态时间tw，tw电容C从
13、0V充电到2 VCC/3的时间，根据三要素方程：注意:触发输入信号的逻辑电平，在无触发时是高电平，必须大于2VCC/3,低电平必须小于1VCC/3，否则触发无效。为此需要确定三要素：uC(0)=0V、uC()=VCC、=RC，当t=tw时，uC(tw)=2 VCC/3代入公式。于是可解出第23页/共79页 这里要注意R的取值不能太小，若R太小，当放电管导通时，灌入放电管的电流太大，会损坏放电管。图是555定时器 单稳态触发器的示波器波形图，从图中可以看出触发脉冲的低电平和高电平的位置，波形图右侧的一个小箭头为0电位。图14.3.3 555定时器单稳态触发器的示波器波形图0电位0电位第24页/共
14、79页单稳态工作方式的一些说明：由外界触发由外界触发自动返回自动返回稳定状态稳定状态稳定状态稳定状态暂稳态暂稳态恢复期工作特性：它有稳态和暂稳态两个不同的工作状态；在外界触发脉冲作用下，能从稳态翻转到暂稳态，在暂稳态维持一段时间以后，电路能自动返回稳态；暂稳态不能长久保持，其维持时间的长短取决于电路自身参数，与外界触发脉冲无关。第25页/共79页恢复期：VTVT导通，电容C C迅速放电，直到使u uC C00，电路又恢复到稳态。暂稳态：u u2 2触发脉冲下降沿到达时（），电路进入暂稳态，u uO O1 1。当 时，u uO O0 0，暂稳态结束。几个状态：稳态：无触发信号时，u uI I为高
15、电平。电容先充电后放电，当u uC C0 0时，电路进入稳态：u uO O0 0。U0=1时，放电管VT截止的，Vcc经由R对C充电，Uc上升，但阈值比较为2Vcc/3第26页/共79页TuI13UCC0uo0tWTWuC023UCCtttUCC48762315uCCuouIRUCC0.01F555波形图 1.1.电路对输入触发脉冲的宽度有一定要求，它必须小于t tW W。若输入触发脉冲宽度大于t tW W时，应在u u2 2输入端加入微分电路。说明：第27页/共79页2.2.输出脉冲宽度t tW W 上式说明：单稳态触发器输出脉冲宽度t tW W仅决定于定时元件R R、C C的取值，且成正比
16、关系，而与输入触发信号和电源电压无关，因此调节R R、C C的大小，即可方便地改变t tW W。矩形脉冲的周期与输入的触发信号周期相同。第28页/共79页二、单稳态触发器的应用1.1.脉冲整形IutWOu 单稳态触发器能够把输入的不规则脉冲信号u uI I，整形为具有一定幅度和一定宽度的标准矩形脉冲u uO O。u uO O的幅度取决于单稳态电路输出的高、低电平，宽度t tW W决定于定时元件R R和C C。单稳态触发器的整形波形第29页/共79页2.2.脉冲延时 脉冲延时电路一般要用两个单稳态触发器完成。延时时间为t tW1W1，它决定于第一级单稳态触发器的定时元件R R和C C。11uIu
17、0（tW1）(tW2）第30页/共79页3.3.定时 由于单稳触发器可产生宽度为t tW W的矩形脉冲，利用这个矩形脉冲去控制某电路使它在t tW W的时间内动作或不动作，这就是单稳态触发器的定时作用。定时时间为t tW W，可通过调节定时元件R R和C C来调节定时时间。1&uIOuuO单稳与门uFtWuIuOuFOu单稳态触发器的定时波形第31页/共79页二、双稳态工作方式工作特性：具有两个稳态；属于电平触发，缓慢变化的信号也可以作为输入信号，当输入信号达到某一特定值时，输出电平就发生突变；输入信号从低电平上升时，电路状态转换时对应的输入电平，与输入信号从高电平下降时对应的输入转换电平不同
18、。uo0UU+uI电压传输特性输入信号上升时对应的转换电平U U+，称为正向阈值电压；输入信号下降时对应的转换电平U U ，称为负向阈值电压；差值U UU U+U U-，称为回差电压。第32页/共79页反向输出施密特触发器一、555555定时器构成的施密特触发器1.1.电路结构和逻辑符号846210.01F3UCCuIuo5555RSQ00110101不变110第33页/共79页综之：当5 5脚不接控制电压时，当5 5脚接控制电压U UCOCO时，比较电压变为U UCOCO和（1/21/2）U UCOCO，uot00uI13UCC23UCCtUU+uOHuOL2.2.工作原理(1)(1)上升过
19、程：时，u uO O1 1；时，u uO O保持不变；时，输出翻转u uO O0 0。(2)(2)下降过程：时，u uO O0 0；时，u uO O保持不变；时，输出翻转u uO O1 1。5 5脚经过0.010.01FF电容接地，则 ，。第34页/共79页二、应用1.1.波形变换可以将边沿变化缓慢的周期性信号变换成边沿陡峭的矩形脉冲信号。第35页/共79页2.2.波形整形可以将不规则的波形整形为矩形波。若适当增大回差电压，可提高电路的抗干扰能力。回差电压是由5脚接入的控制电压UCO来控制的。uot0uot0uIt0U+UU(a)(b)(c)第36页/共79页 从一系列幅度不同的脉冲信号中选出
20、幅度大于正向阈值电压U U+的输入脉冲，即对幅度进行鉴别。3.3.幅度鉴别uIU+Ut0uo0t同向输出施密特触发器第37页/共79页4.4.构成多谐振荡器工作原理：电容上初始电压为零，即u uI I0 0，则u uO O1 1，并经R R向C C充电，当充至u uI IU U+时，输出翻转u uO O0 0。电容C C又经R R进行放电，当放电至u uI IU U-时，输出翻转u uO O1 1。第38页/共79页三、无稳态工作方式自由多谐振荡器多谐振荡器是一种常用的多谐振荡器是一种常用的脉冲信号产生电路脉冲信号产生电路。工作特性：无稳态，具有两个暂稳态；自激振荡器在接通电源后，不需外加触发
21、信号，便能自动产生矩形脉冲；矩形波中除基波外，还含有丰富的高次谐波故称为多谐振荡器。自动触发自动触发自动返回自动返回暂稳态暂稳态0暂稳态暂稳态1暂稳态暂稳态0第39页/共79页555555定时器构成的多谐振荡器1.1.电路结构48762315CUCCR1R2555uo0.01FuC第40页/共79页uC13UCCuo0T123UCCttUCCT202.2.工作原理 接通电源后，电容C C来不及充电，u uc c0 0，则u uO O1(1(第一个暂稳态)，VTVT截止。这时UccUcc经R R1 1和R R2 2向C C充电，当充至u uc c2/3Ucc2/3Ucc时，输出翻转u uO O0
22、(0(第二个暂稳态)，VTVT导通；这时电容C C经R R2 2和VTVT放电，当降至u uc c1/3Ucc1/3Ucc时，输出翻转u uO O1 1。第41页/共79页3.3.参数的估算电容充电时间T T1 1：电容放电时间T T2 2：电路振荡周期T T：uC13UCCuo0T123UCCttUCCT20T第42页/共79页电路振荡频率f f：通过改变R R、C C的参数可改变振荡周期和振荡频率。输出波形占空比D D：若R R2 2RR1 1，则D D1/21/2，即输出为对称方波。（D50）第43页/共79页4.4.改进电路占空比可调的多谐振荡器 利用二极管的单向导电性，把电容C C充
23、电和放电回路隔离开来，再加上一个可调电位器R RW W，便可构成占空比可调的多谐振荡器。电容充电时间T T1 1：T T1 10.7R0.7R1 1C C电容放电时间T T2 2：T T2 20.7R0.7R2 2C C输出波形占空比D D：电路振荡周期T T：T TT T1 1+T+T2 20.7(R0.7(R1 1+R+R2 2)C)C若R R1 1=R=R2 2，则D=50%D=50%。847623UCCR1R2555RWuo0.01FCVD2VD151第44页/共79页5.5555.555定时器构成的振荡器应用实例模拟声响发生器 将振荡器A A的输出电压u uo1o1，接到振荡器B B
24、中555555定时器的复位端（4 4脚）。当u uo1o1为高电平时振荡器B B振荡，当u uo1o1为低电平时555555定时器复位，振荡器B B停止振荡。这样，扬声器便发出“呜呜”的间歇声响。84762351555A0.01FCR1AR2A847623155550.01FCR1BR2BRduo18uo25FUCCuo1uo2(a)(b)B第45页/共79页 当频率为谐振频率f f0 0时，石英晶体的等效阻抗最小，信号最容易通过，而其它频率信号均被衰减掉。晶体的选频特性极好。为了提高振荡器的频率稳定度，往往使用石英晶体多谐振荡器。二、石英晶体多谐振荡器555555构成的多谐振荡器的特点：优点
25、：工作可靠，调节方便。缺点：振荡频率不能太高，一般不超过几百千赫；受电源波动、温度变化等影响，频率稳定性较差。f f0 0只与晶体的材料、几何形状和尺寸大小有关，而与电路中的R R、C C数值无关。输出频率稳态性很高。X0f0f石英晶体的图形符号和电抗频率特性石英晶体的固有频率或谐振频率第46页/共79页石英晶体振荡器电阻R R1 1、R R2 2的作用：保证两个反相器在静态时都能工作在线性放大区。对TTLTTL反相器，常取R R0.7k0.7k2k2k，而对于CMOSCMOS门，则常取R R10M10M；C C1 1是耦合电容；C C2 2的作用：抑制高次谐波。电路的振荡频率等于石英晶体的谐
26、振频率f f0 0。11RRC1f0G1G2C2第47页/共79页秒脉冲发生器CMOSCMOS石英晶体多谐振荡器产生f f=32768Hz=32768Hz的基准信号；经TT触发器构成的1515级异步计数器分频后，便可得到稳定度极高的秒脉冲信号。这种秒脉冲发生器可做为各种计时系统的基准信号源。第48页/共79页第三节 集成定时器555/556的应用一、定时电路 工作方式：单稳态方式(一)短时定时电路 利用集成定时器的暂稳态作为定时时间(输出为高电平)。阈值电压 ，触发电平 。电路工作过程如下：第49页/共79页曝光定时器曝光定时器48162357uouiVCCRRTCTDTHTRS若若S打开打开
27、,则则 ui =1;若若S合上合上,则则 ui =0。0t0t0tuiuCTuo2VCC/3TW第50页/共79页TH 2VCC/3,TR VCC/3 555输出为低电平输出为低电平 按钮按钮 S 处于打开状态时：处于打开状态时：uo=0,555内的三极管内的三极管V导导通通,电容电容 CT 被短路放电被短路放电0tui0tuCT2VCC/30tuo48162357uouiVCCRRTCTDTHTRS第51页/共79页0tui0tuCT2VCC/30tuo按一下按一下 S,TR VCC/3 ,已有已有 TH 2VCC/3,且已且已 有有 TR VCC/3,uo=0;555内的晶体管内的晶体管V
28、也由截也由截止变成导通止变成导通,电容电容CT 迅速迅速放电而变成放电而变成 0V。0tui0tuCT2VCC/30tuo48162357uouiVCCRRTCTDTHTRS第53页/共79页可以看出可以看出:按钮每按动一次按钮每按动一次,uo 便输便输出一个正脉冲出一个正脉冲,其宽度其宽度 TW 由由 RT CT 决定决定。0tui0tuCT2VCC/30tuo48162357uouiVCCRRTCTDTHTRS第54页/共79页按一下按一下按钮按钮 S未按未按uo0J的线圈的线圈不通电不通电J 的触点的触点不动作不动作红灯红灯 白灯白灯亮亮灭灭1通电通电闭合闭合亮亮灭灭白灯白灯亮的时间即为
29、曝光时间亮的时间即为曝光时间 TWTW =1.1 RT CT48162357uouiVCCRRTCTDTHTRSuoJJ红红白白D1D2第55页/共79页由上式看出，RT用于调节用于调节CT充电时间常数，改变延时时间，即微调曝光时间。充电时间常数，改变延时时间，即微调曝光时间。改变改变CT的大小，可以改变延时时间的倍率，即曝光时间的倍率调整。的大小，可以改变延时时间的倍率，即曝光时间的倍率调整。第56页/共79页其中为触摸金属片（或导线）。无触发脉冲输入时，555的输出V V为“”，发光二极管不亮。当用手触摸金属片时，相当于端输入一负脉冲，555的内部比较器翻转，使输出V V变为高电平“”，发
30、光二极管亮，直至电容上的电压充到V V2V V/为止。发光二极管亮的时间TW1.11.1s。用于触摸报警、触摸报时、触摸控制等。电路输出信号的高低电平与数字逻辑电平兼容。图中，为高频滤波电容，以保持的基准电压稳定，一般取。用来滤除电源电流跳变引入的高频干扰，一般取第57页/共79页设输入信号为一列脉冲串，第一个负脉冲触发端后，输出变为高电平，电容开始充电，如果 ，由于未达到，将一直保持为高电平，截止。这段时间内，输入负脉冲不起作用。当达到时，输出很快变为低电平，下一个负脉冲来到，输出又上跳为高电平，电容又开始充电，如此周而复始。输出脉冲的延迟时间为：输出脉冲的周期为分频系数主要由延迟时间决定，
31、由于时间常数可以取得很大，故可获得很大的分频系数。第58页/共79页第59页/共79页S1:起动按钮起动按钮S2:停车停车按钮按钮微电机起动停车控制电路微电机起动停车控制电路4816235S2S1RRCVCCTHTRuoM微电机微电机555RD第60页/共79页 仅按下起动按钮仅按下起动按钮 S1,则则 TR VCC/3;未按未按 S2,当然当然 TH VCC/3,TH 2VCC/3,未按未按 S1,当然当然TR VCC /3,这时这时 uo=0,电机电机停止运行停止运行。如果松开如果松开 S2,电机仍电机仍不转动不转动。4816235S2S1RRCVCCTHTRM微电机微电机555uoTHT
32、R大于大于大于大于小于小于小于小于小于小于大于大于保持保持uo01VCC/32VCC/3VCC/32VCC/32VCC/3VCC/3阈值端阈值端触发端触发端第61页/共79页二、波形发生器与调制器工作方式：无稳态方式(多谐振荡)功能：组成方波、三角波、锯齿波等各种波形发生器。(一)方波发生器占空系数可调发生器第62页/共79页第63页/共79页(二)数控脉冲发生器又称为数字/频率转换器(DFC),具有用数字信号控制振荡器的振荡频率，将数字信号转换成频率信号的功能。如左图所示，由555,10位D/A转换器5G7520、5G28(F3410)构成。在该电路中，定时器的阈值电压为Vth1=-Vcc/
33、3,触发电平Vth2=-2Vcc/3。5G7520将输入的N位数字信号D转换成数值大小与D成正比的输出电流io2，并经运放A和三极管T对定时电容CT充电，当电容电压升至阈值电压时，定时器输出低电平，CT放电，当电容电压降至触发电平时，定时器输出高电平，CT充电，周而复始形成振荡。CT的充电速率和5G7520的输出电流的大小成正比。而该输出电流的大小又与输入的数字量D成正比，因此振荡频率受到数字信号控制，实现D/F转换。第64页/共79页(二)数控脉冲发生器在该电路中，Rw调节D/A转换器的基准电压VR，以调整振荡频率范围，增大Rw的值，VR降低，5G7520输出电流io2满量程值减小，振荡频率
34、降低，反之频率升高。运放A和三极管T作用：1.提供CT充电电流 2.使5G7520D/A转换器的输出端2引脚维持低电平。第65页/共79页(三)三角波发生器由ICM7556构成。如左图，T1、D1、R1、Dz1以及T2、D2、R2、Dz2构成两个开关电源，为定时电容CT提供充放电电流。T3受定时器输出端电压控制，它用于控制两个开关电源的工作状态。工作过程：当定时器输出为高电平时，T3导通，其集电极电压近似为零，所以T2(NPN)截止，T1(PNP)导通,CT充电，电压上升，当CT电压升至大于、等于阈值电平的时候，输出电平降为低电平。T3截止，其集电极电压为高电平，T1截止，T2导通，CT放电，
35、电压下降，当电容电压降至小于、等于触发电平时，定时器输出又变为高电平，CT再充电，循环往复，在输出端便可获得如图所示信号。第66页/共79页(四)锯齿波发生器由NE555构成。如左图，NE555工作在无稳态方式，阈值电平约为3.3V，触发电平约为1.67V。T为射极输出器，C2和R1构成自举电路，(R1+R2)R3、R5。工作过程：555置位时，+VCC通过R1、R2、R3对CT充电，B点电压和射极输出器输出电压Vo随之上升，同时因为自举耦合电容C2的影响，A点电压也随CT的充电而上升，当Vct上升到阈值电平大小时，NE555变为复位状态，CT经R3及555内部的三极管迅速放电，输出端得到如图
36、所示锯齿波。第67页/共79页(五)脉冲调制器1.脉宽调制器当5端悬空时，阈值电平Vth1=2Vcc/3,触发电平Vth2=Vcc/3；当5端加入控制电压时（调制信号），使得阈值电平Vth1和触发电平Vth2发生改变，即改变定时电容CT充放电的速率。由于充电速率变，即只改变放电速率，Vth1随调制信号改变，使得输出正脉冲宽度随之改变（555复位时间随之改变）第68页/共79页(五)脉冲调制器2.脉位调制器当5端加入控制电压时（调制信号），使得阈值电平Vth1和触发电平Vth2发生改变，即改变定时电容CT充放电的速率随之改变，最终使得555输出端3的输出正向脉冲的位置和宽度均发生改变，实现双重调
37、制。第69页/共79页1救护车铃声模拟电路图中，IC1555组成频率为1Hz的振荡电路，IC2555组成高频振荡器，其振荡频率被频率为1Hz的振荡器调制，即当IC1的脚输出高电平时，IC2振荡器的振荡频率低；当IC1的脚输出低电平时，IC2振荡器的振荡频率高，这样就导致扬声器中发出“滴-嘟、滴-嘟”的声响。第70页/共79页2高压产生电路 图中，IC555时基电路与电阻R1、R2和电容C1、C2组成无稳态振荡电路，当电源接通后，电路产生高频振荡，直接推动功率放大管BG，经放大后的振荡电流由升压变压器B的升压，再经高压硅堆整流，即可得到35kV的直流高压，可用于负离子发生器及静电吸尘等方面。BG
38、的25，BVCEO50V。B可选用229305cm（912英寸）电视机行输出变压器，高压包不动，低压包用05mm左右的高强度添包线，绕2530圈，也可直接使用摩托车上的点火线圈。D为15kV的高压硅堆。第71页/共79页3、玩具电子琴电路 IC555组成自激多谐振荡器，在脚与电源之间加入一组音调电阻R1R15，即是一架玩具电子琴。未按琴键K1K5时，时基电路555不振荡，扬声器不发声；按下某一琴键时，扬声器依555的振荡频率，发出相应的声响。电阻R1R15的选择调整方法，是用一只60100k的电位器，先接入电路，从高音（或低音）开始，转动电位器，使扬声器发出一个起始的标准音阶，测出电位器的阻值
39、，并换上相同阻值的固定电阻，这样即可确定各音阶所需的电阻阻值。第72页/共79页4、大功率循环彩灯控制电路 当时基电路IC1的脚输出高电平时，双向可控硅SCR1被触发导通，由它控制的一路灯泡点亮；与此同时，IC1脚输出的高电平经二极管D1、电阻R3对电容C3充电，当C3上的充电电压达到23电源电压时，IC2的、脚因处高电位而复位，则IC2的脚转为低电平，双向可控硅SCR2因失去触发电压而关断，它所控制的一路灯泡熄灭；与此同时，因IC2的脚输出低电平，则IC3置位，脚输出高电平，使可控硅SCR3触发导通，它所控制的一路灯泡点亮，而IC3又控制IC1复位，使SCR1控制的灯泡熄灭，从而进行周而复始
40、地循环，实现了彩灯变换。第73页/共79页5、单电源变双电源电路 时基电路555接成无稳态电路，3脚输出频率为20KHz、占空比为1：1的方波。3脚为高电平 时，C4被充电；低电平时，C3被充电。由于VD1、VD2的存在，C3、C4在电路中只充电不放电，充电最大值为EC，将B端接地，在A、C两端就得 到+/-EC的双电源。本电路输出电流超过50mA。第74页/共79页6、直流电机控速电路这是一个占空比可调的脉冲振荡器。电机M是用它的输出脉冲驱动的，脉冲占空比越大，电机电驱电流就越小，转速减慢；脉冲占空比越小，电机电驱电流就越大，转速加快。因此调节电位器RP的数值可以调整电机的速度。如电极电驱电
41、流不大于200mA时，可用CB555直接驱动；如电流大于200mA，应增加驱动 级和功放级。图中VD3是续流二极管。在功放管截止期间为电驱电流提供通路，既保证电驱电流的连续性，又防止电驱线圈的自感反电动势损坏功放管。电容C2和电阻R3是 补偿网络，它可使负载呈电阻性。整个电路的脉冲频率选在35千赫之间。频率太低电机会抖动，太高时因占空比范围小使电机调速范围减小。第75页/共79页用555制作的D类放大器 由IC 555和R1、R2、C1等组成100KHz可控多谐振荡器，占空比为50%，控制端5脚输入音频信号，3脚便得到脉宽与输入信号幅值成正比的脉冲信号，经L、C3接调、滤波后推动扬声器。第76页/共79页思考题：计算此多谐振荡器的振荡周期和输出脉冲占空比？第77页/共79页作业：1.简述555定时器的内部结构和工作原理。2.由555构成的多谐振荡器如何形成两个暂稳态。3.3-2第78页/共79页感谢您的观看。第79页/共79页