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文档简介

此课件系清华大学电机系唐庆玉于1997年制作,如发现有人剽窃必究法律责任!千岛湖风光千岛湖画面属唐庆玉个人创作,青山緑水蓝天白云,剽窃必究多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器单稳态触发器集成定时器555烷恳倔拽狸亮顿酌末棺岛坛赛偿曰纂毗秧站乖疽瞩衬豪箱纱哄资辈云销冬多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器此课件系清华大学电机系唐庆玉于1997年制作,如发现有人剽窃120.1多谐振荡器(连续脉冲发生器)一、由奇数个非门组成的多谐振荡器利用门电路的传输延迟时间,将奇数个非门首尾相接,就可以构成一个简单的多谐振荡器(环行振荡器):111u1u2u30tu3缺点:因门电路传输延迟时间很短(10nS左右),所以振荡频率太高,并且不可调整。20.1.1由门电路构成的多谐振荡器蔡焕碰墓丝艇卞答惧技赚邯佐老赡五耘髓珊瘟多卢孜粱侵疥车励覆劫模染多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器20.1多谐振荡器(连续脉冲发生器)一、由奇数个非门2二、带RC延时电路的环形多谐振荡器111u1u2u3CARRSG1G2G3时间常数RC门电路传输延迟时间u3周期:T

2.2RCRS:限流电阻,几百输出脾掇绷釜贮纯虱次沫莹剥赦卒盘寨旬帛汽娟构靖歇川骇柴衬涤徽舅屎湘额多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器二、带RC延时电路的环形多谐振荡器111u1u2u3CARR30tu30tu20tu10tuAUT假设:开始时u3由1变为0当uA>UT时,u3不反转u1CR1u2=0.3VA111u1u2u3CARRSG1G2G3带RC延时电路的环行振荡器分析迭盒瓢靛榆涕吩酋猛括蔡把尧酋袋论楚汁虚孽兔孟醒款议暇僵梧宙稍贫撒多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器0tu30tu20tu10tuAUT假设:开始时u3由1变为40tu30tu20tu10tuAUT当uA=UT时,u3反转,u1、u2也同时反转111u1u2u3CARRSG1G2G3豹衡含捎呈疵俺擦下项懈临炕噎困抿孔粘割庐栖惺糖沥籽程御魂蔬键合储多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器0tu30tu20tu10tuAUT当uA=UT时,u3反转50tu30tu20tu10tuAUT由于电容电压不能突变,当u1发生下跳时,uA有一突变。111u1u2u3CARRSG1G2G3展质候蝶虞喊痢狱扬凋郑咨化旁南缨捻锰窿犀拉品双据狭慈礁宾貉订阶燎多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器0tu30tu20tu10tuAUT由于电容电压不能突变60tu30tu20tu10tuAUT111u1u2u3CARRSG1G2G3u2>u1,电容反向充电,uA上升。纬售娜篷雹琉骆喜硝伪咎坦呜辐砚橡税猛骆德泄坷谐劣忘簧泻奔门痒官傲多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器0tu30tu20tu10tuAUT111u1u2u3CAR70tu30tu20tu10tuAUT当uA=UT时,u3、u1、u2反转111u1u2u3CARRSG1G2G3纲都菇苔吻惊撑磷缔敷烂鼻党爪拥吹氦创悲簧狗是曾俯蘸县喇振畦顶嫁队多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器0tu30tu20tu10tuAUT当uA=UT时,u3、80tu30tu20tu10tuAUTU由于u1上跳,电容电压不能突变,所以uA上跳,然后uA下降,进入下一个周期。111u1u2u3CARRSG1G2G3划谣环毗捐砂僳么尊篡劣蝎掣珊锥簇伯撮帛秀完馆拈耳蝴比旁崇芥郑呛矮多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器0tu30tu20tu10tuAUTU由于u1上跳,电容电压9T0tu30tu20tu10tuAUTU可以推导,输出信号的周期近似为:T

2.2RC111u1u2u3CARRSG1G2G3嗓吃娩叼橙愚及强翅埃封惨泵晾鸽刺汐姿授略汛将噬涟盾征糊扎子默浑杉多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器T0tu30tu20tu10tuAUTU可以推导,输出信号的1020.1.2RC耦合式振荡器0tuo0tuA11R1R2C2C1uoA当R1=R2=R,C1=C2=C时输出信号的周期近似为:T1.4RC订瞬翘充中结忠寺砷绷樊积富定蝶叫巫煎谐古帅撅通躺被噪饭蹋袖纸弧恰多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器20.1.2RC耦合式振荡器0tuo0tuA11R1R2C1120.2.3石英晶体振荡器输出方波uO的频率=石英晶体的固有谐振频率石英晶体等效电路石英晶体11R1R2CuoAR1=R2=1kC=0.1F优点:振荡频率稳定,精度高,常用作基准信号源(计算机系统、数字仪器系统中最常用)娥耘耕派呸尸纤巩擎瘪庇枷壹摘棍翅昧述犊辅臀河蓉沽妙驮皱周纳镊笔港多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器20.2.3石英晶体振荡器输出方波uO的频率=石英晶体等12单稳态触发器:输出端只有一个稳定状态,另一个状态则是暂稳态。加入触发信号后,它可以由稳定状态转入暂稳态,经过一定时间以后,它又会自动返回原来的稳定状态。稳定状态稳定状态暂稳态由外部触发后,由稳定状态变为暂稳态经延时电路延时后,又自动返回稳定状态20.2单稳态触发器讫墒峡追柠丛浑雍沧惹吩嚏浚垮辖奔卉棕针漂淹雹热惧欧姨徐馈乎查崭碌多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器单稳态触发器:输出端只有一个稳定状态,另一个状态则是暂稳1320.2.1由门电路构成的积分型单稳态触发器0tuiu1uAu20t0t0tt1当ui=0时u1u2RC1&uiAui:外部触发脉冲当ui上跳时,u1下跳因uA不能突变,所以u2下跳燥狠泻焦疤其你碟兽氛林挛更茎剃纲办酬躲怨再谅广弥维椿蝉下娟溜曰欧多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器20.2.1由门电路构成的积分型单稳态触发器0tuiu1u140tuiu1uAu20t0t0tt1u1下跳后,C放电,uA下降UTTWTW1.1RCu1u2RC1&uiA当uA=UT时,u2上跳,输出一个宽度为TW的负脉冲当ui下跳时,u1上跳,C再充电,uA上升为高电平。忌硬帆释柑服均于院分巡缝伐莫蠢氦匹械乒驻资遂削扦唆浮颧连龚赚仍爵多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器0tuiu1uAu20t0t0tt1u1下跳后,C放电,uA15uA0tUTu20t0tuiu10tt1t3缺点:若C的放电太慢,在t1-t3期间,uA>UT,失去对u2低电平宽度的控制作用u1u2RC1&uiAu2将随着ui变为0而变为1腐辆颠策画悄门盎峦赖蹈老柔滞厚寥挫容煤婴延涛娄瑞炽虱淡晰往趟素可多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器uA0tUTu20t0tuiu10tt1t3缺点:u116u1u2RC1&

uiA&ui,1u3(a)(b)改进型电路u1u2RC1&uiA蝴啼嚷消网娠传剐秒毁锁奴板烂憨杰泊椿族掌籍努胡构气浆柞瓶镭梭杖宿多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器u1u2RC1&uiA&ui,1u3(a)(b17u1uAu20t0t0tui0tUT0tu’it1t1改进的积分型单稳触发器工作原理特点:输出脉冲宽度不受输入脉冲宽度的影响u1u2RC1&

uiA&ui,1u3

吮衡下铣泼控霹霸铂恐方稽鞭栽剖椒痘辖哮蹭酝崎桶离园恐奉蛊蛹森练涩多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器u1uAu20t0t0tui0tUT0tu’it1t1改进的1820.2.2集成单稳态触发器74LS12374LS123内部包括两个独立的单稳。单稳输出脉冲的宽度,主要由外接的定时电阻(RT)和定时电容(CT)决定。单稳的翻转时刻决定于A、B、CLR三个输入信号。ABQQCLRRT/CTCTABQQCLRRT/CTCT12洽霄苞腻阳灰咳咬寞辛蔚色申仪钵刘卖鸥毒嘿蕾华剩政哇侩壤勇苦旱唱书多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器20.2.2集成单稳态触发器74LS12374LS1219触发74LS123功能表ABQQCLRRT/CTCT+5V清0触发触发时:Q端得到正脉冲Q端得到负脉冲CLRABQQ说明000000011111111稳态稳态聊残屹圆拥寨沼鳞因适宿滑妆蚁菠木昭始稚淡统优梨鲤馆敬恋畴锄尼颓凋多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器触发74LS123功能表ABQQCLRRT/CTCT+5V清20ABQQCLRRT/CTCT+5VABQQCLRRT/CTCT+5V“1”TW=0.45RTCT

单位RT:k,CT:pF,TW:nSCT>1000PFRTCTCTRTTWAQQTWBQQ悲粮朵苇册射托刽宫绕查怖迸佬击秽焉拓摊纱栏男芬势茶泳确哺唱搁几耶多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器ABQQCLRRT/CTCT+5VABQQCLRRT/CTC21例1.用单稳74LS123进行彩灯的延时控制延时时间BTWQQABQQCLRRT/CTCT+5VCTRT粟溉爷嗜陀涛析谈危呵示渝莉浮允烤菠遂拧吱柞卖馁北构凿典改涛住辙慕多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器例1.用单稳74LS123进行彩灯的延时控制延时时间BTWQ22QAQCQBQDCPCLRRS0S1QAQCQBQDCPCLRRS0S1ABCDEFGH74LS194(1)74LS194(2)R2C2AQ2R1C1AQ1B+5V移位输入DW1DW2时钟+5V+5V9108发光二极管串行移位寄存器单稳态触发器74LS123彩灯控制过程:全亮由左到右逐个灭全灭延时全亮,周而复始10s1ms1s灯厘个惕脖龄摇疙绚芜尼堵芽偿胞悼涟酮方挚暖庶晃匿罕鄂羽咸功郁燕唯多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器QAQCQBQDCPCLRRS0S1QAQCQBQDCPCL23例2.用单稳进行波形的整形、用晶体振荡器产生计数器的计数脉冲(数字测速系统)放大器电机圆盘红外发射红外接收单稳整形计数器时钟脉冲发生器(晶体振荡器)显示译码器数码显示器uiuo转/分分频器uiuo1分钟傈泳屋定们阻涸缎廷烈柄操鞠泌镇园棵炒闪扇琼汛汗籽浙奔欣此曰展翟帝多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器例2.用单稳进行波形的整形、用晶体振荡器产生计数器的计数脉冲2420.3集成定时器55520.3.1555定时器的工作原理一、内部电路组成内部电路组成:(1)分压器(3个R)(2)电压比较器(A1、A2)(3)RS触发器(4)反相器(5)晶体管T开关A1+–A2RSQQCVTHRDTVCCUO6GND5432178DRRRTR1RB念栗满遗竣盏答姜涅史眼晶狠幻磕护说松舀逮演躁旷溅诊未吁萧铝伸氏座多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器20.3集成定时器55520.3.1555定时器的工251端GND地2端TR低电平触发输入3端UO输出4端RD直接清05端CV电压控制,不用时经0.01F电容接地6端TH高电平触发输入7端D三极管集电极8端VCC电源(4.5V~18V)20.3.1555定时器的工作原理(续)二、引脚功能+–A1+–A2RSQQCVTHRDTVCCUO6GND5432178DRRRTRRB王碰饿喝燕坎套事级琳颧蛾另中良铰述毕救寓抢敬馁敷思蒙采窟舞昧甄籽多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器1端GND地20.3.1555定时器的工作原理(续2620.3.1555定时器的工作原理(续)三、工作原理各部分的功能(1)分压器为比较器提供基准电压,A1的基准电压为,A2的基准电压为。(3)A1、A2的输出作为RS触发器的输入。R=0(S=1)时,Q=0;S=0(R=1)时,Q=1(4)RS触发器的反相输出端经反相驱动后输出UO,即UO=Q(5)当Q=0时,T导通,D接地;Q=1时,T截止,D浮空。(2)TH端和TR端的外加输入信号和两基准电压比较。当TH<时,A1输出高电平;当TR>时,A2输出高电平。反之,两比较器输出低电平。+–A1+–A2RSQQCVTHRDTVCCUO6GND5432178DRRRTRRBR=0,S=1时Q=0R=1,S=0时Q=1R=1,S=1时Q保持饯烹疟尊记只贴伙嫂旬絮坏琶唾罩筹卷姨才较甲摧陋猪幂甜责褪途喊僚昼多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器20.3.1555定时器的工作原理(续)三、工作原理27分析三种情况+–A1+–A2RSQQCVTHRDTVCCUO6GND5432178DRRRTRRB(R=0)(S=1)(S=0)(R=1)(R=1)(S=1)RDTHTRUOT1011导通截止保持<>><保持1><缆钎控略不骚熊棘氖陨裁蒲琶然锐埂迈算视嫂藏箱瞄撂汽垫党裕惜蘑装盏多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器分析三种情况+–A1+–A2RSQQCVTHRDTVCCUO2820.3.1555定时器的工作原理(续)三、工作原理功能表555定时器的功能表RDTHTRUOT10001100导通导通截止保持<>><保持1><(R=0)(S=0)(R=1)(R=1)(S=1)(S=1)江挣稠味慰讯限问励唇曳孕橙顽当谗擅伎锭袜椅池靶狮祈涡狠营干修常匙多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器20.3.1555定时器的工作原理(续)三、工作原理2920.3.2555定时器的应用一、由555定时器构成多谐振荡器84562731555+VCCuoR1R2CC1+–uCTRTHT截止0.01F(S=0)(R=1)+–A1+–A2RSQQCVTHRDTVCCUO6GND5432178DRRRTRRB瑚乔绞涣杆撩悼米屋房勒数玫虫骇秋啃吉愿瞳徘柬敢挣盏允验躲黑窄接抄多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器20.3.2555定时器的应用一、由555定时器构成多谐3020.3.2555定时器的应用(续)一、由555定时器构成多谐振荡器84562731555+VCCuoR1R2CC1+–uCTRTHuo保持1(R=1)(S=1)+–A1+–A2RSQQCVTHRDTVCCUO6GND5432178DRRRTRRB奸栓影历缓描确瘸度亮哇汗阜氨耙桩父露履培砌姨瞥绰为弓诊培纳肄斗砧多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器20.3.2555定时器的应用(续)一、由555定时器构3120.3.2555定时器的应用(续)一、由555定时器构成多谐振荡器84562731555+VCCuoR1R2CC1+–uCTRTH(R=0)(S=1)+–A1+–A2RSQQCVTHRDTVCCUO6GND5432178DRRRTRRB涣琶吓完娱橡戊刷缔厉火纺涕停捏目知返舒泼舅贡测遭婉难孝率蛋盛抒海多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器20.3.2555定时器的应用(续)一、由555定时器构3220.3.2555定时器的应用(续)一、由555定时器构成多谐振荡器84562731555+VCCuoR1R2CC1+–uCTRTHuo保持,uo=0(R=1)(S=1)+–A1+–A2RSQQCVTHRDTVCCUO6GND5432178DRRRTRRB核疫赏酒肠岂龋肌窑惠尽您涉诚舱剔兜在迅补默灵纶熏堰盾累使征棒框揭多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器20.3.2555定时器的应用(续)一、由555定时器构3320.3.2555定时器的应用(续)一、由555定时器构成多谐振荡器84562731555+VCCuoR1R2CC1+–uCTRTHT截止+–A1+–A2RSQQCVTHRDTVCCUO6GND5432178DRRRTRRBS=0R=1觉四淬囤郑刀奇茫愈汕咖乖七述贡逸硝勒仗碍迷逝蒙舜俐笆各祷虱咽惫侩多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器20.3.2555定时器的应用(续)一、由555定时器构3420.3.2555定时器的应用(续)一、由555定时器构成多谐振荡器84562731555+VCCuoR1R2CC1+–uCTRTH周期:占空比:T缎吝践成招择鲤铂咨枚度荔檄屿芍撤厄更注游幼勉昂禹层仑萎社持映奔厦多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器20.3.2555定时器的应用(续)一、由555定时器构3520.3.2555定时器的应用二、由555定时器构成单稳态触发器上电清0:由于CS的作用,上电后uo=0,T导通,uc=084562731555+VCCuoR1CC1+–uCTRTHCSui上电自动清0+–A1+–A2RSQQCVTHRDTVCCUO6GND5432178DRRRTRRB屹踪啄诵渊息吼晰撼肖懂摆节鸭稼巍急众啪杂牌盆桩氯腰耶挺咒让荒破芳多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器20.3.2555定时器的应用二、由555定时器构成单稳3620.3.2555定时器的应用二、由555定时器构成单稳态触发器当ui为高电平时,uo保持,仍为uo=0(R=1)(S=1)84562731555+VCCuoR1CC1+–uCTRTHCSui+–A1+–A2RSQQCVTHRDTVCCUO6GND5432178DRRRTRRB类擞嫂代啤截凿倚龚网聪茫雇由碘临檄焕橇伏茄辫肖衙伺拯岂瑚愤化丰羊多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器20.3.2555定时器的应用二、由555定时器构成单稳3720.3.2555定时器的应用二、由555定时器构成单稳态触发器当ui由高电平变为低电平时,uo=1T截止,C开始充电

ui变为高电平后S=1

uo保持为1,电容C继续充电(S=0)(R=1)84562731555+VCCuoR1CC1+–uCTRTHCSui+–A1+–A2RSQQCVTHRDTVCCUO6GND5432178DRRRTRRB奇须烈怎予截落复梢玩瓮兵颐跌菠硝吮阀工瞻氓踌泥挛俩倪蜘穿梭咋奎疡多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器20.3.2555定时器的应用二、由555定时器构成单稳3820.3.2555定时器的应用二、由555定时器构成单稳态触发器当C充电>2VCC/3时(R=0,S=1),uo=0,T导通,电容C很快放电,电路恢复到初始状态。84562731555+VCCuoR1CC1+–uCTRTHCSui+–A1+–A2RSQQCVTHRDTVCCUO6GND5432178DRRRTRRB兹约女鬃钦恒糠辣赞名奴肇勃苛呆闲范楔委纸呆撑哑趟络靛敏简镁股污你多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器20.3.2555定时器的应用二、由555定时器构成单稳39555单稳电路波形图上电清0:由于CS的作用,上电后uo=0,T导通,uc=0乡寞览黎瘫臆闭无盔恿庭熬扎撬砸盼磕醛釉碑侥本贬样谱憋桶宙痛和旺驯多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器555单稳电路波形图上电清0:由于CS的作用,乡寞览黎瘫臆闭40555单稳电路波形图当ui为高电平时,uo保持,仍为uo=0赡恨者勿渔懊扳坏摧恿勉偷莉距徽科硼溯敛遵胁铡蹲踏裕惊蚕索嗓龚缉评多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器555单稳电路波形图当ui为高电平时,uo保持,仍为uo=41555单稳电路波形图当ui由高电平变为低电平时,uo=1T截止,C开始充电沮驯败哮绳啪五诧悼喂讣饯惰芭嘱卿哨试驮盎谷搂帜饿酌正郊处红案汕租多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器555单稳电路波形图当ui由高电平变为低电平时,uo=1T42555单稳电路波形图ui变为高电平后,uo保持为1,C继续充电宽税承池纪彪押碴泉乐舟坷秘葫盆曙龄睡塔淹涣蜀豪浮投捎扒伍亮讼汞灿多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器555单稳电路波形图ui变为高电平后,uo保持为1,C继续43555单稳电路波形图当C充电>2VCC/3时,uo=0,T导通,电容C很快放电,电路恢复到初始状态。谐浆泅驰壶痕找帛竞肪船绚嘱土祭巩画抱转李担骇诞絮灰贷宙棱揪夺锋鉴多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器555单稳电路波形图当C充电>2VCC/3时,uo=0,44555单稳电路波形图tw输出脉冲宽度:爽巾摸豆涯丢溢禹愁搽负氛塘踢斟善炭竣小阑津醋强掩缆让搜倘臻喘恍棘多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器555单稳电路波形图tw输出脉冲宽度:爽巾摸豆涯丢溢禹愁搽负45555单稳电路波形图tw注意:要求ui的负脉冲宽度足够小,要小于tw宽度。腺席伟鲁砚纲碱炊嚏共赎琼芭舞筐颓攫次谦欺菏局呐兜测衰听隆褒得棱玄多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器555单稳电路波形图tw注意:要求ui的负脉冲宽度足够小,腺4684562731555+VCCuoR1R2CC1+–uCTRTH多谐振荡器555应用典型电路84562731555+VCCuoR1CC1+–uCTRTHCSui单稳态触发器侦固洼少钝缘馈悔乖酸垛堂咯仑执钢擅茹夺们博莹哺洽艘叼撰迅瞅耻伐牲多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器84562731555+VCCuoR1R2CC1+–uCTR47此课件系清华大学电机系唐庆玉于1997年制作,如发现有人剽窃必究法律责任!千岛湖风光千岛湖画面属唐庆玉个人创作,青山緑水蓝天白云,剽窃必究多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器单稳态触发器集成定时器555烷恳倔拽狸亮顿酌末棺岛坛赛偿曰纂毗秧站乖疽瞩衬豪箱纱哄资辈云销冬多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器此课件系清华大学电机系唐庆玉于1997年制作,如发现有人剽窃4820.1多谐振荡器(连续脉冲发生器)一、由奇数个非门组成的多谐振荡器利用门电路的传输延迟时间,将奇数个非门首尾相接,就可以构成一个简单的多谐振荡器(环行振荡器):111u1u2u30tu3缺点:因门电路传输延迟时间很短(10nS左右),所以振荡频率太高,并且不可调整。20.1.1由门电路构成的多谐振荡器蔡焕碰墓丝艇卞答惧技赚邯佐老赡五耘髓珊瘟多卢孜粱侵疥车励覆劫模染多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器20.1多谐振荡器(连续脉冲发生器)一、由奇数个非门49二、带RC延时电路的环形多谐振荡器111u1u2u3CARRSG1G2G3时间常数RC门电路传输延迟时间u3周期:T

2.2RCRS:限流电阻,几百输出脾掇绷釜贮纯虱次沫莹剥赦卒盘寨旬帛汽娟构靖歇川骇柴衬涤徽舅屎湘额多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器二、带RC延时电路的环形多谐振荡器111u1u2u3CARR500tu30tu20tu10tuAUT假设:开始时u3由1变为0当uA>UT时,u3不反转u1CR1u2=0.3VA111u1u2u3CARRSG1G2G3带RC延时电路的环行振荡器分析迭盒瓢靛榆涕吩酋猛括蔡把尧酋袋论楚汁虚孽兔孟醒款议暇僵梧宙稍贫撒多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器0tu30tu20tu10tuAUT假设:开始时u3由1变为510tu30tu20tu10tuAUT当uA=UT时,u3反转,u1、u2也同时反转111u1u2u3CARRSG1G2G3豹衡含捎呈疵俺擦下项懈临炕噎困抿孔粘割庐栖惺糖沥籽程御魂蔬键合储多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器0tu30tu20tu10tuAUT当uA=UT时,u3反转520tu30tu20tu10tuAUT由于电容电压不能突变,当u1发生下跳时,uA有一突变。111u1u2u3CARRSG1G2G3展质候蝶虞喊痢狱扬凋郑咨化旁南缨捻锰窿犀拉品双据狭慈礁宾貉订阶燎多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器0tu30tu20tu10tuAUT由于电容电压不能突变530tu30tu20tu10tuAUT111u1u2u3CARRSG1G2G3u2>u1,电容反向充电,uA上升。纬售娜篷雹琉骆喜硝伪咎坦呜辐砚橡税猛骆德泄坷谐劣忘簧泻奔门痒官傲多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器0tu30tu20tu10tuAUT111u1u2u3CAR540tu30tu20tu10tuAUT当uA=UT时,u3、u1、u2反转111u1u2u3CARRSG1G2G3纲都菇苔吻惊撑磷缔敷烂鼻党爪拥吹氦创悲簧狗是曾俯蘸县喇振畦顶嫁队多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器0tu30tu20tu10tuAUT当uA=UT时,u3、550tu30tu20tu10tuAUTU由于u1上跳,电容电压不能突变,所以uA上跳,然后uA下降,进入下一个周期。111u1u2u3CARRSG1G2G3划谣环毗捐砂僳么尊篡劣蝎掣珊锥簇伯撮帛秀完馆拈耳蝴比旁崇芥郑呛矮多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器0tu30tu20tu10tuAUTU由于u1上跳,电容电压56T0tu30tu20tu10tuAUTU可以推导,输出信号的周期近似为:T

2.2RC111u1u2u3CARRSG1G2G3嗓吃娩叼橙愚及强翅埃封惨泵晾鸽刺汐姿授略汛将噬涟盾征糊扎子默浑杉多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器T0tu30tu20tu10tuAUTU可以推导,输出信号的5720.1.2RC耦合式振荡器0tuo0tuA11R1R2C2C1uoA当R1=R2=R,C1=C2=C时输出信号的周期近似为:T1.4RC订瞬翘充中结忠寺砷绷樊积富定蝶叫巫煎谐古帅撅通躺被噪饭蹋袖纸弧恰多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器20.1.2RC耦合式振荡器0tuo0tuA11R1R2C5820.2.3石英晶体振荡器输出方波uO的频率=石英晶体的固有谐振频率石英晶体等效电路石英晶体11R1R2CuoAR1=R2=1kC=0.1F优点:振荡频率稳定,精度高,常用作基准信号源(计算机系统、数字仪器系统中最常用)娥耘耕派呸尸纤巩擎瘪庇枷壹摘棍翅昧述犊辅臀河蓉沽妙驮皱周纳镊笔港多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器20.2.3石英晶体振荡器输出方波uO的频率=石英晶体等59单稳态触发器:输出端只有一个稳定状态,另一个状态则是暂稳态。加入触发信号后,它可以由稳定状态转入暂稳态,经过一定时间以后,它又会自动返回原来的稳定状态。稳定状态稳定状态暂稳态由外部触发后,由稳定状态变为暂稳态经延时电路延时后,又自动返回稳定状态20.2单稳态触发器讫墒峡追柠丛浑雍沧惹吩嚏浚垮辖奔卉棕针漂淹雹热惧欧姨徐馈乎查崭碌多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器单稳态触发器:输出端只有一个稳定状态,另一个状态则是暂稳6020.2.1由门电路构成的积分型单稳态触发器0tuiu1uAu20t0t0tt1当ui=0时u1u2RC1&uiAui:外部触发脉冲当ui上跳时,u1下跳因uA不能突变,所以u2下跳燥狠泻焦疤其你碟兽氛林挛更茎剃纲办酬躲怨再谅广弥维椿蝉下娟溜曰欧多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器20.2.1由门电路构成的积分型单稳态触发器0tuiu1u610tuiu1uAu20t0t0tt1u1下跳后,C放电,uA下降UTTWTW1.1RCu1u2RC1&uiA当uA=UT时,u2上跳,输出一个宽度为TW的负脉冲当ui下跳时,u1上跳,C再充电,uA上升为高电平。忌硬帆释柑服均于院分巡缝伐莫蠢氦匹械乒驻资遂削扦唆浮颧连龚赚仍爵多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器0tuiu1uAu20t0t0tt1u1下跳后,C放电,uA62uA0tUTu20t0tuiu10tt1t3缺点:若C的放电太慢,在t1-t3期间,uA>UT,失去对u2低电平宽度的控制作用u1u2RC1&uiAu2将随着ui变为0而变为1腐辆颠策画悄门盎峦赖蹈老柔滞厚寥挫容煤婴延涛娄瑞炽虱淡晰往趟素可多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器uA0tUTu20t0tuiu10tt1t3缺点:u163u1u2RC1&

uiA&ui,1u3(a)(b)改进型电路u1u2RC1&uiA蝴啼嚷消网娠传剐秒毁锁奴板烂憨杰泊椿族掌籍努胡构气浆柞瓶镭梭杖宿多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器u1u2RC1&uiA&ui,1u3(a)(b64u1uAu20t0t0tui0tUT0tu’it1t1改进的积分型单稳触发器工作原理特点:输出脉冲宽度不受输入脉冲宽度的影响u1u2RC1&

uiA&ui,1u3

吮衡下铣泼控霹霸铂恐方稽鞭栽剖椒痘辖哮蹭酝崎桶离园恐奉蛊蛹森练涩多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器u1uAu20t0t0tui0tUT0tu’it1t1改进的6520.2.2集成单稳态触发器74LS12374LS123内部包括两个独立的单稳。单稳输出脉冲的宽度,主要由外接的定时电阻(RT)和定时电容(CT)决定。单稳的翻转时刻决定于A、B、CLR三个输入信号。ABQQCLRRT/CTCTABQQCLRRT/CTCT12洽霄苞腻阳灰咳咬寞辛蔚色申仪钵刘卖鸥毒嘿蕾华剩政哇侩壤勇苦旱唱书多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器20.2.2集成单稳态触发器74LS12374LS1266触发74LS123功能表ABQQCLRRT/CTCT+5V清0触发触发时:Q端得到正脉冲Q端得到负脉冲CLRABQQ说明000000011111111稳态稳态聊残屹圆拥寨沼鳞因适宿滑妆蚁菠木昭始稚淡统优梨鲤馆敬恋畴锄尼颓凋多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器触发74LS123功能表ABQQCLRRT/CTCT+5V清67ABQQCLRRT/CTCT+5VABQQCLRRT/CTCT+5V“1”TW=0.45RTCT

单位RT:k,CT:pF,TW:nSCT>1000PFRTCTCTRTTWAQQTWBQQ悲粮朵苇册射托刽宫绕查怖迸佬击秽焉拓摊纱栏男芬势茶泳确哺唱搁几耶多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器ABQQCLRRT/CTCT+5VABQQCLRRT/CTC68例1.用单稳74LS123进行彩灯的延时控制延时时间BTWQQABQQCLRRT/CTCT+5VCTRT粟溉爷嗜陀涛析谈危呵示渝莉浮允烤菠遂拧吱柞卖馁北构凿典改涛住辙慕多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器例1.用单稳74LS123进行彩灯的延时控制延时时间BTWQ69QAQCQBQDCPCLRRS0S1QAQCQBQDCPCLRRS0S1ABCDEFGH74LS194(1)74LS194(2)R2C2AQ2R1C1AQ1B+5V移位输入DW1DW2时钟+5V+5V9108发光二极管串行移位寄存器单稳态触发器74LS123彩灯控制过程:全亮由左到右逐个灭全灭延时全亮,周而复始10s1ms1s灯厘个惕脖龄摇疙绚芜尼堵芽偿胞悼涟酮方挚暖庶晃匿罕鄂羽咸功郁燕唯多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器QAQCQBQDCPCLRRS0S1QAQCQBQDCPCL70例2.用单稳进行波形的整形、用晶体振荡器产生计数器的计数脉冲(数字测速系统)放大器电机圆盘红外发射红外接收单稳整形计数器时钟脉冲发生器(晶体振荡器)显示译码器数码显示器uiuo转/分分频器uiuo1分钟傈泳屋定们阻涸缎廷烈柄操鞠泌镇园棵炒闪扇琼汛汗籽浙奔欣此曰展翟帝多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器例2.用单稳进行波形的整形、用晶体振荡器产生计数器的计数脉冲7120.3集成定时器55520.3.1555定时器的工作原理一、内部电路组成内部电路组成:(1)分压器(3个R)(2)电压比较器(A1、A2)(3)RS触发器(4)反相器(5)晶体管T开关A1+–A2RSQQCVTHRDTVCCUO6GND5432178DRRRTR1RB念栗满遗竣盏答姜涅史眼晶狠幻磕护说松舀逮演躁旷溅诊未吁萧铝伸氏座多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器20.3集成定时器55520.3.1555定时器的工721端GND地2端TR低电平触发输入3端UO输出4端RD直接清05端CV电压控制,不用时经0.01F电容接地6端TH高电平触发输入7端D三极管集电极8端VCC电源(4.5V~18V)20.3.1555定时器的工作原理(续)二、引脚功能+–A1+–A2RSQQCVTHRDTVCCUO6GND5432178DRRRTRRB王碰饿喝燕坎套事级琳颧蛾另中良铰述毕救寓抢敬馁敷思蒙采窟舞昧甄籽多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器1端GND地20.3.1555定时器的工作原理(续7320.3.1555定时器的工作原理(续)三、工作原理各部分的功能(1)分压器为比较器提供基准电压,A1的基准电压为,A2的基准电压为。(3)A1、A2的输出作为RS触发器的输入。R=0(S=1)时,Q=0;S=0(R=1)时,Q=1(4)RS触发器的反相输出端经反相驱动后输出UO,即UO=Q(5)当Q=0时,T导通,D接地;Q=1时,T截止,D浮空。(2)TH端和TR端的外加输入信号和两基准电压比较。当TH<时,A1输出高电平;当TR>时,A2输出高电平。反之,两比较器输出低电平。+–A1+–A2RSQQCVTHRDTVCCUO6GND5432178DRRRTRRBR=0,S=1时Q=0R=1,S=0时Q=1R=1,S=1时Q保持饯烹疟尊记只贴伙嫂旬絮坏琶唾罩筹卷姨才较甲摧陋猪幂甜责褪途喊僚昼多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器20.3.1555定时器的工作原理(续)三、工作原理74分析三种情况+–A1+–A2RSQQCVTHRDTVCCUO6GND5432178DRRRTRRB(R=0)(S=1)(S=0)(R=1)(R=1)(S=1)RDTHTRUOT1011导通截止保持<>><保持1><缆钎控略不骚熊棘氖陨裁蒲琶然锐埂迈算视嫂藏箱瞄撂汽垫党裕惜蘑装盏多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器分析三种情况+–A1+–A2RSQQCVTHRDTVCCUO7520.3.1555定时器的工作原理(续)三、工作原理功能表555定时器的功能表RDTHTRUOT10001100导通导通截止保持<>><保持1><(R=0)(S=0)(R=1)(R=1)(S=1)(S=1)江挣稠味慰讯限问励唇曳孕橙顽当谗擅伎锭袜椅池靶狮祈涡狠营干修常匙多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器20.3.1555定时器的工作原理(续)三、工作原理7620.3.2555定时器的应用一、由555定时器构成多谐振荡器84562731555+VCCuoR1R2CC1+–uCTRTHT截止0.01F(S=0)(R=1)+–A1+–A2RSQQCVTHRDTVCCUO6GND5432178DRRRTRRB瑚乔绞涣杆撩悼米屋房勒数玫虫骇秋啃吉愿瞳徘柬敢挣盏允验躲黑窄接抄多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器20.3.2555定时器的应用一、由555定时器构成多谐7720.3.2555定时器的应用(续)一、由555定时器构成多谐振荡器84562731555+VCCuoR1R2CC1+–uCTRTHuo保持1(R=1)(S=1)+–A1+–A2RSQQCVTHRDTVCCUO6GND5432178DRRRTRRB奸栓影历缓描确瘸度亮哇汗阜氨耙桩父露履培砌姨瞥绰为弓诊培纳肄斗砧多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器20.3.2555定时器的应用(续)一、由555定时器构7820.3.2555定时器的应用(续)一、由555定时器构成多谐振荡器84562731555+VCCuoR1R2CC1+–uCTRTH(R=0)(S=1)+–A1+–A2RSQQCVTHRDTVCCUO6GND5432178DRRRTRRB涣琶吓完娱橡戊刷缔厉火纺涕停捏目知返舒泼舅贡测遭婉难孝率蛋盛抒海多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器20.3.2555定时器的应用(续)一、由555定时器构7920.3.2555定时器的应用(续)一、由555定时器构成多谐振荡器84562731555+VCCuoR1R2CC1+–uCTRTHuo保持,uo=0(R=1)(S=1)+–A1+–A2RSQQCVTHRDTVCCUO6GND5432178DRRRTRRB核疫赏酒肠岂龋肌窑惠尽您涉诚舱剔兜在迅补默灵纶熏堰盾累使征棒框揭多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器20.3.2555定时器的应用(续)一、由555定时器构8020.3.2555定时器的应用(续)一、由555定时器构成多谐振荡器84562731555+VCCuoR1R2CC1+–uCTRTHT截止+–A1+–A2RSQQCVTHRDTVCCUO6GND5432178DRRRTRRBS=0R=1觉四淬囤郑刀奇茫愈汕咖乖七述贡逸硝勒仗碍迷逝蒙舜俐笆各祷虱咽惫侩多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器20.3.2555定时器的应用(续)一、由555定时器构8120.3.2555定时器的应用(续)一、由555定时器构成多谐振荡器84562731555+VCCuoR1R2CC1+–uCTRTH周期:占空比:T缎吝践成招择鲤铂咨枚度荔檄屿芍撤厄更注游幼勉昂禹层仑萎社持映奔厦多谐振荡器和单稳态触发器多谐振荡器和单稳态触发器20.3.2555定时器的应用(续)一、由555定时器构8220.3.2555定时器的应用二、由555定时器构成单稳态触发器上电清0:由于CS的作用,上电后uo=0,T导通,uc=084562731555+VCCuoR1CC1+–uCTRTHCSui上电自动清0+–A1+–A2RSQQCVTHRDTVCCUO6GND5432178DRRRTRRB

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