数字电路逻辑设计课件：10-3.PPT

1、10.3555555定时器及其应用10.3.110.3.1555555定时器的电路结构定时器的电路结构10.3.210.3.2用用555555定时器构成施密特触发器定时器构成施密特触发器10.3.410.3.4用用555555定时器构成多谐振荡器定时器构成多谐振荡器10.3.310.3.3用用555555定时器构成单稳态触发器定时器构成单稳态触发器+- -+- -&1VCCRvCOvI1vI2vOvO8456271TDG2G1G33R2VREF2VREF1 k5 k5 k5R1C2C1图10- -3- -1 555定时器电路结构10.3.110.3.1555555定时器的电路结构定时器的电路结

2、构电压比较器，若电压比较器，若v+v- -，则输出为高电平，反之输则输出为高电平，反之输出为低电平。出为低电平。基本触发器基本触发器置置0端，低电平有效端，低电平有效泄放三极管，为外接泄放三极管，为外接电容提供充、放电回路。电容提供充、放电回路。输出缓冲器，起整形和提高负载的作用。输出缓冲器，起整形和提高负载的作用。和和分压，分别为分压，分别为参考电压，由分压电阻参考电压，由分压电阻CC31CC32VVVCC(8)R(4)vco(5)vI1(6)vI2(2)vO(7)vO图10- -3- -2 用555定时器构成施密特触发器(1)(3)vIVCCF01. 010.3.210.3.2用用5555

3、55定时器构成施密特触发器定时器构成施密特触发器vIOtvOOtCC32VCC31V图10- -3- -3 图10- -3- -2所示电路工作波形为高电平。为高电平。平，输出平，输出输出低电输出低电为低电平。为低电平。平，平，为高电为高电时，时，当当O1C2C1CC31IGvvvVv 变。变。不不均为高电平，状态保持均为高电平，状态保持和和时，时，当当C2C1CC32ICC31vvVvV ，状态发生一次翻转。，状态发生一次翻转。为为为高电平。使输出为高电平。使输出平，平，为低电为低电时，时，当当OLOC2C1CC32IVvvvVv 又发生一次翻转。又发生一次翻转。，状态，状态低电平，使输出低电

4、平，使输出为为时，时，下降至下降至当当OHOC2CC31IVvvVv 由分析可知，该电路可以完成波形变换等功能，其上限触由分析可知，该电路可以完成波形变换等功能，其上限触发电平为发电平为CC32TVV 下限触发电平为下限触发电平为CC31-TVV 回差为回差为CC31TVV VCC(8)R(4)vco(5)vI1(6)vI2(2)vO(7)vO图10- -3- -4 用555定时器构成单稳态触发器(1)(3)vIVCCF01. 0RC10.3.310.3.3用用555555定时器构成单稳态触发器定时器构成单稳态触发器TD三极管的集电极输出三极管的集电极输出vO(7)端通过电阻端通过电阻R接接V

5、CC，构，构成反相器。成反相器。TD反相器输出端反相器输出端vO(7)接电容接电容C到地，同时到地，同时vO(7)和和vI1(6)端连接在一起，端连接在一起，构成构成积分型单稳态触发器积分型单稳态触发器。当当vI=VCC时，时，vC1输出高电平。输出高电平。VCC通过通过R对对C充电，使充电，使vI1(6)电位上升，当电位大于电位上升，当电位大于(2/3)VCC时，时，vC1输出低电平，输出低电平，vO为低电为低电平。同时，平。同时，TD导通，导通，C通过通过TD放电，当小于放电，当小于(2/3)VCC时，时，vC1输输出高电平，最后出高电平，最后C放电至放电至0，达到稳态。，达到稳态。vCO

6、tvOOtCC32VCC31V图10- -3- -5 单稳态触发器工作波形vIOt当当vI下降沿到达时，下降沿到达时，vI=0，vC2输出低电平，使得输出输出低电平，使得输出vO为高为高电平。电路受触发发生一次翻转。电平。电路受触发发生一次翻转。由于由于G1输出低电平，使输出低电平，使TD截截止，止，VCC通过通过R对对C充电，电路进充电，电路进入暂稳态。电容充电使得入暂稳态。电容充电使得vC(vI1)电位上升。电位上升。当当vC(vI1)(2/3)VCC时，时，vC1输出低电平，使得输出输出低电平，使得输出vO为低电为低电平，电路自动翻转一次，暂稳态结束，恢复到稳态。平，电路自动翻转一次，暂

7、稳态结束，恢复到稳态。由分析可知，暂稳态持续时间为由分析可知，暂稳态持续时间为RCRCtVVV1 . 1lnCC32CCCCW VCC(8)R(4)vco(5)vI1(6)vI2(2)vO(7)vO图10- -3- -6 用555定时器构成自激 多谐振荡器(1)(3)VCCF01. 0R2CR1(a)CvO1(b)11VCCR1R210.3.410.3.4用用555555定时器构成多谐振荡器定时器构成多谐振荡器将将vI1(6)和和vI2(2)连在一起，连在一起，作为输入信号作为输入信号vI，构成施密特，构成施密特电路形式。将电路形式。将TD输出端输出端(7)通过通过电阻电阻R1接到接到VCC，

8、构成反相器，构成反相器形式；其输出再经过形式；其输出再经过R2C积分积分电路反馈至电路反馈至vI，构成，构成自激多谐自激多谐振荡器振荡器。接通电源时，接通电源时，vC(vI1(6)和和vI2(2)为低电平，为低电平，vC1为高电平，为高电平，vC2为低电平，为低电平，vO为高电平。为高电平。VCC通过通过(R1+R2)对对C充电，电路充电，电路进入暂稳态。进入暂稳态。vCOtvOOtCC32VCC31V图10- -3- -7 自激多谐振荡器 工作波形tw1tw2当电容充电使得当电容充电使得vC(2/3)VCC时，时，vC1输出低电平，输出低电平，vO翻转为低电平，电翻转为低电平，电路发生一次自

9、动翻转。路发生一次自动翻转。同时，由于同时，由于G1输出高电平，使得输出高电平，使得TD导通，导通，C通过通过R2、TD放电，电路进放电，电路进入 另 一 暂 稳 态 。 当 电 容 放 电 使 得入 另 一 暂 稳 态 。 当 电 容 放 电 使 得vC(1/3)VCC时，时，vO翻转为高电平，电翻转为高电平，电路又一次自动翻转。路又一次自动翻转。此后，电路重复上述过程，形成多谐振荡。此后，电路重复上述过程，形成多谐振荡。电容充电时，暂稳态持续时间为电容充电时，暂稳态持续时间为CRRt)(7 . 021W1 电容放电时，暂稳态持续时间为电容放电时，暂稳态持续时间为CRt2W27 . 0 电路输出矩形脉冲的周期为电路输出矩形脉冲的周期为CRRttT)2(7 . 021W2W1