8.1 单稳态 触发 器8.2 施密特 触发器8.3 多 谐 振荡器8.4 555定时器及其应用8 脉冲波形的变换与产生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：2① 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 ：② 在外来触发信号作用下，电路由稳态翻转到暂稳态 ;③ 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、延时和定时等场合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48.2.1 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 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62)外加触发信号迅速使 o1 = 0 o =1电路进入暂稳态vI vO1 vI2 vO0 t0 ttt0VDDt10vIvI2vO1vOVDD010173)电容充电电路由暂稳态自动返回到稳态迅速使 o1 = 1 o =00 t0 ttt0VDDt10vIvI2vO1vOVtht2vI2 vO vO1电容充电VDD +Vth8 tw≈0.7RC （ 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 /20 t0 ttt0VDDt10vIvI2vO1vOVtht2tW90 t0 ttt0VDDt10vIvI2vO1vOVtht2(2) 恢复时间 tre tre 3~5(3) 最高工作频率 fmax tre10CMOS与非门构成的微分型单稳态触发器 稳态为 1114. 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？128.1.2 集成单稳态触发器vOvItw twvOvItw tw不可重复触发可重复触发被重复触发没有被重复触发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 G9 1 Q Q Cext 1000暂稳态： Q = 1， Q = 11474121功能表 HHA1 A2 B QL H L L H L L L HH H L HH HH HHL L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15 74121引脚图A1VCCCextA2BQRextC74121 QRext/CextVCCA1VCCCextA2BQC74121 QRextVCCRint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： tw≈0.7RC 168.1.3 单稳态触发器的应用1. 定时 该电路可用于频率计tWvO 与门 vA vB 单稳态 触发器 vI 17 2. 延时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QvO198.2 施密特触发器① 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② 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o VT+ vO VOH VOL VT- v I施密特触发器的 工作特点 ：201、电路组成2、工作原理I18.2.1 用 CMOS门电路组成的施密特触发器R1 )，13 VCCVCCvICR10放电1 01 110充电0电路处于稳态， 输出为 0;42③ 触发信号消除后，13 VCC② 外加触发信号 (vI )，电路处于稳态， 输出为 0;13 VCCVCCvICR0 1 101充电0010电容充电电路自动转换到稳态输出为 043tw=RC1n3≈1.1RC 工作波形及输出脉宽的计算vC(0+) = 0； vC() =VCC ； =RC, vC(t) = 2VCC /3 448.4.4 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45工作波形与振荡频率计算tPL=R2C1n2≈0.7R2C tpH = (R1+R2)C1n2≈0.7(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 /346用 555定时器组成 占空比可的调 多谐振荡器tPL=RBC1n2≈0.7RBC tpH = RAC1n2≈0.7RAC 47。
