脉冲波形产生与整形

关于脉冲波形产生与整形第1页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六6.1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)矩形波(b)方波(c)尖脉冲(d)锯齿波第2页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六6.1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（CP）。获取这些脉冲信号的方法通常有两种：①脉冲产生电路直接产生；②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3页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六6.1概述二、脉冲信号的参数trtftWT0.9

Um0.5

Um0.1

UmUm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－－脉冲宽度与脉冲周期的比值，D＝tW/T

。第4页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六6.1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RC充放电电路构成的。①开关闭合的一瞬间，电容器上电压不能突变，满足开关定理UC(0+)=UC(0-)。②充电暂态过程结束后，流过电容器的电流iC(∞)为0，即电容器相当于开路。tMU(t)UTtU(∞)0U(0+)CCCUC(t)SUCR第5页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六④令uC(tW)=UT，则从暂态过程的起始值UC(0+)变到UT所经历的时间tW（脉冲宽度）可用下式计算：③电路的时间常数τ=RC，τ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6.1概述tWU(t)UTtU(∞)0U(0+)CCC第6页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六6.2施密特触发器主要用途：把变化缓慢的信号波形变换为边沿陡峭的矩形波。

特点：

⑴电路有两种稳定状态。两种稳定状态的维持和转换完全取决于外加触发信号。触发方式：电平触发。⑵电压传输特性特殊，电路有两个转换电平（上限触发转换电平UT+和下限触发转换电平UT－）。⑶状态翻转时有正反馈过程，从而输出边沿陡峭的矩形脉冲。

返回第7页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六

用集成门电路构成的施密特触发器返回1.电路组成

两个CMOS反相器，两个分压电阻。图6-7用集成门电路构成的施密特触发器（a）电路（b）逻辑符号第8页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六2.工作原理

（1）工作过程设CMOS反相器的阈值电压UTH=VDD/2，输入信号uI为三角波。怎样确定UT+、UT－的值？第9页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六当uI=0V时，G1截止、G2导通，输出为UOL，即uO=0V。只要满足uI1＜UTH，电路就会处于这种状态（第一稳态）。当uI上升，使得uI1=UTH时，电路会产生如下正反馈过程：第10页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六电路会迅速转换为G1导通、G2截止，输出为UOH，即uO=VDD的状态（第二稳态）。此时的uI值称为施密特触发器的上限触发转换电平UT+。显然，uI继续上升，电路的状态不会改变。第11页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六如果uI下降，uI1也会下降。当uI1下降到UTH时，电路又会产生以下的正反馈过程：电路会迅速转换为G1截止、G2导通、输出为UOL的第一稳态。此时的uI值称为施密特触发器的下限触发转换电平UT－。uI再下降，电路将保持状态不变。第12页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六（2）工作波形与电压传输特性

施密特触发器将三角波uI变换成矩形波uO。图6-8施密特触发器的工作波形及电压传输特性（a）工作波形（b）电压传输特性3.重要参数上限触发转换电平UT+

下限触发转换电平UT－

回差ΔUT=UT+－UT－（通常UT+＞UT－）改变R1和R2的大小可以改变回差ΔUT

第13页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六集成施密特触发器的UT+和UT－的具体数值可从集成电路手册中查到。

如CT74132的UT+＝1.7V、UT－＝0.9V，所以，ΔUT＝UT+—UT－＝1.7V—0.9V＝0.8V。

集成施密特触发器1.

施密特反相器

TTL的74LS14和CMOS的CC40106均为六施密特触发的反相器。下面以CC40106为例说明其功能。

返回第14页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六图6-9施密特触发反相器(a)原理框图(b)电压传输特性(c)逻辑符号

为了提高电路的性能，电路在施密特触发器的基础上，增加了整形级和输出级。

整形级可以使输出波形的边沿更加陡峭，

输出级可以提高电路的负载能力。第15页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六2.施密特触发与非门电路

为了对输入波形进行整形，许多集成门电路采用了施密特触发形式。比如CMOS的CC4093和TTL的74LS13就是施密特触发的与非门电路。

图6-10施密特触发与非门的逻辑符号第16页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六1.波形变换

将变化缓慢的波形变换成矩形波（如将三角波或正弦波变换成同周期的矩形波）。图6-11波形变换

施密特触发器的应用返回第17页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六2.脉冲整形

在数字系统中，矩形脉冲经传输后往往发生波形畸变，或者边沿产生振荡等。通过施密特触发器整形，可以获得比较理想的矩形脉冲波形。

图6-12脉冲整形

波形畸变边沿振荡第18页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六3．脉冲鉴幅

将一系列幅度各异的脉冲信号加到施密特触发器的输入端，只有那些幅度大于UT+的脉冲才会在输出端产生输出信号。可见，施密特触发器具有脉冲鉴幅能力。

图6-13脉冲鉴幅第19页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六4.构成多谐振荡器工作原理：电容上初始电压为零，即uI＝0，则uO＝1，并经R向C充电，当充至uI＝U+时，输出翻转uO＝0。电容C又经R进行放电，当放电至uI＝U-时，输出翻转uO＝1。第20页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六工作特点：第一，它有稳态和暂稳态两个不同的工作状态；第二，在外加脉冲作用下，触发器能从稳态翻转到暂稳态；第三，在暂稳态维持一段时间后，将自动返回稳态，暂稳态维持时间的长短取决于电路本身的参数，与外加触发信号无关。例：楼道的路灯。6.3单稳态触发器第21页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六6.3.1用集成门电路构成的单稳态触发器返回1.电路组成及工作原理

暂稳态是靠RC电路的充放电过程来维持的。由于图示电路的RC电路接成微分电路形式，故该电路又称为微分型单稳态触发器。图6-14集成门电路构成的单稳态触发器第22页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六（1）

输入信号uI为0时，电路处于稳态。

uI2=VDD，uO=UOL=0，uO1＝UOH=VDD。

（2）外加触发信号，电路翻转到暂稳态。当uI产生正跳变时，uO1产生负跳变，经过电容C耦合，使uI2产生负跳变，G2输出uO产生正跳变；uO的正跳变反馈到G1输入端，从而导致如下正反馈过程：

第23页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六使电路迅速变为G1导通、G2截止的状态，此时，电路处于uO1=UOL、uO=uO2=UOH的状态。然而这一状态是不能长久保持的，故称为暂稳态。

第24页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六（3）电容C充电，电路由暂稳态自动返回稳态。

在暂稳态期间，VDD经R对C充电，使uI2上升。当uI2上升达到G2的UTH时，电路会发生如下正反馈过程：

第25页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六使电路迅速由暂稳态返回稳态，uO1=UOH、uO=uO2=UOL。从暂稳态自动返回稳态之后，电容C将通过电阻R放电，使电容上的电压恢复到稳态时的初始值。第26页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六图6-15单稳态触发器工作波形第27页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六2.

主要参数

（1）输出脉冲宽度tw

输出脉冲宽度tw，就是暂稳态的维持时间。根据uI2的波形可以计算出：

tw≈0.7RC（2）

恢复时间tre

暂稳态结束后，电路需要一段时间恢复到初始状态。一般，恢复时间tre为（3~5）放电时间常数（通常放电时间常数远小于RC）。

第28页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六设触发信号的时间间隔为T，为了使单稳态触发器能够正常工作，应当满足T＞tw+tre的条件，即Tmin=tw+tre。因此，单稳态触发器的最高工作频率为fmax=1/Tmin=1/（tw+tre）

在使用微分型单稳态触发器时，输入触发脉冲uI的宽度tw1应小于输出脉冲的宽度tw，即tw1＜tw，否则电路不能正常工作。如出现tw1＞tw的情况时，可在触发信号源uI和G1输入端之间接入一个RC微分电路。3.

对输入触发脉冲宽度的要求

（3）最高工作频率fmax（或最小工作周期Tmin）第29页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六

集成单稳态触发器用集成门电路构成的单稳态触发器虽然电路简单，但输出脉冲宽度的稳定性较差，调节范围小，而且触发方式单一。因此实际应用中常采用集成单稳态触发器。返回1.输入脉冲触发方式

上升沿触发下降沿触发

第30页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六2.不可重复触发型与可重复触发型图（a）为不可重复型触发单稳态触发器该电路在触发进入暂稳态期间如再次受到触发，对原暂稳态时间没有影响，输出脉冲宽度tw仍从第一次触发开始计算。图（b）为可重复触发型单稳态触发器该电路在触发进入暂稳态期间如再次被触发，则输出脉冲宽度可在此前暂稳态时间的基础上再展宽tw。因此，采用可重复触发单稳态触发器时能比较方便地得到持续时间更长的输出脉冲宽度。第31页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六3.TTL集成单稳态触发器电路74121的功能及其应用

74121是一种不可重复触发的单稳态触发器，它既可采用上升沿触发，又可采用下降沿触发，其内部还设有定时电阻Rint(约为2kΩ)。

表6-174121电路的功能表

图6-16

74121的电路符号触发输入端输出端外接定时元件引脚内部电阻引脚第32页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六功能：

（1）触发方式：

第33页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六图6-1774121应用电路（2）定时元件接法：输出脉冲uO的宽度：tw≈0.7RCext外接电容Cext一般取值范围为10pF～10μF，在要求不高的情况下最大值可达1000μF。图(a)：外接电阻R=Rext（1.4~40kΩ）。图(b)：用内部电阻R＝Rint(约为2kΩ)。第34页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六

单稳态触发器的应用返回1.脉冲延时单稳态触发器的主要应用是整形、定时和延时。图6-18单稳电路的延时作用

如果需要延迟脉冲的触发时间，可利用单稳电路来实现。

uO的下降沿比uI的下降沿延迟了tw的时间。第35页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六2.脉冲定时

单稳态触发器能够产生一定宽度tw的矩形脉冲，利用这个脉冲去控制某一电路，则可使它在tw时间内动作(或者不动作)。

图6-19脉冲定时第36页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六作业题P357—6.2P359—6.9返回第37页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六

1．多谐振荡器没有稳定状态，只有两个暂稳态。

2．通过电容的充电和放电，使两个暂稳态相互交替，从而产生自激振荡，无需外触发。

3．输出周期性的矩形脉冲信号，由于含有丰富的谐波分量，故称作多谐振荡器。6.4多谐振荡器第38页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六6.4.1对称式多谐振荡器返回1.电路组成由两个TTL反相器经电容交叉耦合而成。通常令C1=C2=C，R1=R2=RF。为了使静态时反相器工作在转折区，具有较强的放大能力，应满足ROFF＜RF＜RON的条件。

图6-20对称式多谐振荡器第39页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六

2.工作原理

假定接通电源后，由于某种原因使uI1有微小正跳变，则必然会引起如下的正反馈过程

：

使uO1迅速跳变为低电平、uO2迅速跳变为高电平，电路进入第一暂稳态。此后，uO2的高电平对C1电容充电使uI2升高，电容C2放电使uI1降低。由于充电时间常数小于放电时间常数，所以充电速度较快，uI2首先上升到G2的阈值电压UTH，并引起如下的正反馈过程：第40页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六使uO2迅速跳变为低电平、uO1迅速跳变为高电平，电路进入第二暂稳态。此后，C1放电、C2充电，C2充电使uI1上升，会引起又一次正反馈过程，电路又回到第一暂稳态。这样，周而复始，电路不停地在两个暂稳态之间振荡，输出端产生了矩形脉冲。

第41页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六图6-21对称式多谐振荡器的工作波形第42页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六3.

主要参数

矩形脉冲的振荡周期为

T≈1.4RFC当取RF＝1kΩ、C＝100pF～100μF时，则该电路的振荡频率可在几赫到几兆赫的范围内变化。第43页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六

环形振荡器返回1.最简单的环形振荡器

图6-22最简单的环形振荡器(a)电路(b)工作波形

利用集成门电路的传输延迟时间，将奇数个反相器首尾相连便可构成最简单的环形振荡器。该电路没有稳定状态。

如此周而复始，便产生了自激振荡。振荡周期

T=6tpd。

第44页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六2.RC环形振荡器

最简单的环形振荡器构成十分简单，但是并不实用。因为集成门电路的延迟时间tpd极短，而且振荡周期不便调节。图6-23

RC环形振荡器

利用电容C的充放电，改变uI3的电平(因为RS很小,在分析时往往忽略它。)来控制G3周期性的导通和截止，在输出端产生矩形脉冲。RS是限流电阻（保护G3），通常选100Ω左右。增加RC延迟环节，即可组成RC环形振荡器电路。

第45页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六图6-24RC环形振荡器的工作波形电路的振荡周期为

T≈2.2RC

R不能选得太大（一般1kΩ左右），否则电路不能正常振荡。

。

第46页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六3.CMOS反相器构成的多谐振荡器(非对称式多谐振荡器）

R的选择应使G1工作在电压传输特性的转折区。此时，由于uO1即为uI2，G2也工作在电压传输特性的转折区，若uI有正向扰动，必然引起下述正反馈过程：

图6-25CMOS反相器构成的多谐振荡器第47页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六使uO1迅速变成低电平，而uO2迅速变成高电平，电路进入第一暂稳态。此时，电容C通过R放电，然后uO2向C反向充电。随着电容C的的放电和反向充电，uI不断下降，达到uI＝UTH时，电路又产生一次正反馈过程：

从而使uO1迅速变成高电平，uO2迅速变成低电平，电路进入第二暂稳态。此时，uO1通过R向电容C充电。

第48页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六随着电容C的不断充电，uI不断上升，当uI≥UTH时，电路又迅速跳变为第一暂稳态。如此周而复始，电路不停地在两个暂稳态之间转换，电路将输出矩形波。振荡周期为

T＝2.2RC图6-26

CMOS反相器构成多谐振荡器的工作波形第49页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六

石英晶体振荡器返回前面介绍的多谐振荡器的一个共同特点就是振荡频率不稳定，容易受温度、电源电压波动和RC参数误差的影响。而在数字系统中，矩形脉冲信号常用作时钟信号来控制和协调整个系统的工作。因此，控制信号频率不稳定会直接影响到系统的工作，显然，前面讨论的多谐振荡器是不能满足要求的，必须采用频率稳定度很高的石英晶体多谐振荡器。第50页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六石英晶体的阻抗频率特性图

石英晶体具有很好的选频特性。当振荡信号的频率和石英晶体的固有谐振频率fo相同时，石英晶体呈现很低的阻抗，信号很容易通过，而其它频率的信号则被衰减掉。第51页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六因此，将石英晶体串接在多谐振荡器的回路中就可组成石英晶体振荡器，这时，振荡频率只取决于石英晶体的固有谐振频率fo，而与RC无关。图6-27石英晶体振荡器电路在对称式多谐振荡器的基础上，串接一块石英晶体，就可以构成一个石英晶体振荡器电路。该电路将产生稳定度极高的矩形脉冲，其振荡频率由石英晶体的串联谐振频率fo决定。

第52页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六目前，家用电子钟几乎都采用具有石英晶体振荡器的矩形波发生器。由于它的频率稳定度很高，所以走时很准。通常选用振荡频率为32768HZ的石英晶体谐振器，因为32768＝215，将32768HZ经过15次二分频，即可得到1HZ的时钟脉冲作为计时标准。第53页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六作业题P360—6.14返回第54页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六为数字—模拟混合集成电路。可产生精确的时间延迟和振荡，内部有3个5KΩ的电阻分压器，故称555。在波形的产生与变换、测量与控制、家用电器、电子玩具等许多领域中都得到了应用。6.5555定时器及其应用第55页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六各公司生产的555定时器的逻辑功能与外引线排列都完全相同。

双极型产品CMOS产品单555型号的最后几位数码5557555双555型号的最后几位数码5567556优点驱动能力较大低功耗、高输入阻抗电源电压工作范围5~16V3~18V负载电流可达200mA可达4mA第56页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六6.5.1555定时器返回1.电路组成图6-28555定时器(a)原理图(b)外引线排列图电阻分压器电压比较器基本RS触发器放电管T缓冲器第57页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六（1）

电阻分压器由3个5kΩ的电阻R组成，为电压比较器C1和C2提供基准电压。第58页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六（2）

电压比较器

C1和C2。当U＋＞U－时，

UC输出高电平，反之则输出低电平。

第59页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六

CO为控制电压输入端。当CO悬空时，UR1＝2/3VCC，UR2＝1/3VCC。当CO＝UCO时，UR1＝UCO，UR2＝1/2UCO

第60页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六

TH称为高触发端，TR称为低触发端。

第61页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六（3）

基本RS触发器其置0和置1端为低电平有效触发。

R是低电平有效的复位输入端。正常工作时，必须使R处于高电平。

第62页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六（4）

放电管T

T是集电极开路的三极管。相当于一个受控电子开关。

输出为0时，T导通，输出为1时，T截止。第63页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六（5）缓冲器缓冲器由G3和G4构成，用于提高电路的负载能力。第64页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六

2.工作原理

TH接至反相输入端，当TH＞UR1时，UC1输出低电平，使触发器置0，故称为高触发端（有效时置0）；

TR接至同相输入端，当TR＜UR2时，UC2输出低电平，使触发器置1，故称为低触发端（有效时置1）。

表6-2555定时器的功能表第65页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六

555定时器的应用举例返回1.

构成施密特触发器

思考：施密特触发器的特点？回差特性：上升过程和下降过程有不同的转换电平UT＋和UT－。

如何与555定时器发生联系？

内部比较器有两个不同的基准电压UR1和UR2。第66页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六1.

构成施密特触发器

图6-29555定时器构成的施密特触发器（a）电路（b）工作波形如果在UIC加上控制电压，则可以改变电路的UT+和UT－。第67页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六2.构成单稳态触发器

（1）得到负脉冲

外触发：使高触发置0端TH有效→暂稳态0自动返回：通过电容C的充放电使低触发置1端TR有效→稳态1

思路：外触发→自动返回

（2）得到正脉冲外触发：使低触发置1端TR有效→暂稳态1

自动返回：通过电容C的充放电使高触发置0端TH有效→稳态0第68页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六图6-30555定时器构成的单稳态触发器（a）电路（b）工作波形工作原理：稳态为0低触发有效置1T截止，C充电自动高触发返0提高基准电压稳定性的滤波电容输出脉冲的宽度tw≈1.1RC。当触发脉冲uI为高电平时，VCC通过R对C充电，当TH=uC≥2/3VCC时，高触发端TH有效置0；此时，放电管导通，C放电，TH=uC=0。稳态为0状态。此时放电管T截止，VCC通过R对C充电。当TH=uC≥2/3VCC时，使高触发端TH有效，置0状态，电路自动返回稳态，此时放电管T导通。电路返回稳态后，C通过导通的放电管T放电，使电路迅速恢复到初始状态。第69页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六工作原理：当触发脉冲uI下降沿到来时，低触发端TR有效置1状态，电路进入暂稳态。当触发脉冲uI为高电平时，VCC通过R对C充电，当TH=uC≥2/3VCC时，高触发端TH有效置0；此时，放电管导通，C放电，TH=uC=0。稳态为0状态。此时放电管T截止，VCC通过R对C充电。当TH=uC≥2/3VCC时，使高触发端TH有效，置0状态，电路自动返回稳态，此时放电管T导通。电路返回稳态后，C通过导通的放电管T放电，使电路迅速恢复到初始状态。第70页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六3.构成多谐振荡器

设计思想：是无稳态电路，两个暂稳态不断地交替。利用放电管T作为一个受控电子开关，使电容充电、放电而改变TH=TR，则交替置0、置1。

图6-29555定时器构成的多谐振荡器（a）电路（b）工作波形电容C充电τ充=(R1+R2)C电容C放电τ放=R2C振荡器输出脉冲uO的工作周期为：

T≈0.7(R1+2R2)C第71页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六返回本章介绍了各种产生和变换矩形脉冲的电路。

施密特触发器有两种稳态，但状态的维持与翻转受输入信号电平的控制，所以输出脉冲的宽度是由输入信号决定的。

单稳态触发器只有一个稳态，在外加触发脉冲作用下，能够从稳态翻转为暂稳态。但暂稳态的持续时间取决于电路内部的元件参数，与输入信号无关。因此，单稳态触发器可以用于产生脉宽固定的矩形脉冲波形。本章小结第72页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六

多谐振荡器没有稳态，只有两个暂稳态。两个暂稳态之间的转换，是由电路内部电容的充、放电作用自动进行的，所以它不需要外加触发信号，只要接通电源就能自动产生矩形脉冲信号。

555定时器是一种用途很广的集成电路，除了能构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器以外，还可以接成各种应用电路。读者可参阅有关书籍自行设计出所需的电路。

第73页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六作业题P361—6.24P361—6.31返回第74页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六为数字—模拟混合集成电路。可产生精确的时间延迟和振荡，内部有3个5KΩ的电阻分压器，故称555。在波形的产生与变换、测量与控制、家用电器、电子玩具等许多领域中都得到了应用。6.5555定时器及其应用第75页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六R=5kΩ2/3VDD1/3VDD

555定时器的内部结构及逻辑符号555定时器的工作原理

基本RS触发器比较器①③⑤④⑥⑦⑧②RDVDDDiscVCOvSGNDQvR555第76页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六

555定时器的功能表555定时器的工作原理

－+C1R2/3VDDvR⑥－+C2S1/3VDDvS②

输入

输出RSQN1××0

导通

011

截止

100

导通

00不变不变

×

×＜2/3VDD＜1/3VDD＞2/3VDD＞1/3VDD＜2/3VDD＞1/3VDD＞2/3VDD＜1/3VDD

0

1

1

1

1

111

截止RDvRvS第77页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六用555构成的施密特触发器

电路结构第78页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六－+C1R2/3VDDvI⑥－+C2S1/3VDDvI

②2/3VDD1/3VDDvI0tvO0t（1）当vI＜1/3VDD时，R=0，S=1，Q=1，vO=1；（2）当1/3VDD＜vI＜2/3VDD时，R=0，S=0，Q=1，vO=1；（3）当vI＞2/3VDD时，R=1，S=0，Q=0，vO=0；（4）当1/3VDD＜vI＜2/3VDD时，R=0，S=0，Q=0，vO=0；（5）当vI＜1/3VDD时，R=0，S=1，Q=1，vO=1；原理分析用555构成的施密特触发器

第79页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六主要参数用555构成的施密特触发器

1.阀值电平VT+=2/3VDDVT-=1/3VDD2.回差电压=VT+－VT-=1/3VDD第80页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六用555构成的多谐振荡器电路结构（教材P148）第81页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六用555构成的多谐振荡器工作原理－+C1R2/3VDDvC⑥－+C2S1/3VDDvC②1.上电时，vC=0，得R=0，S=1，Q=1，N1管截止,vO=1。3.当vC

＞2/3VDD时，R=1，S=0，基本RS触发器被置0，Q=0，N1管导通，vO=0。2.当VDD通过R1、R2向C充电，vC

逐渐上升;第82页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，星期六用555构成的多谐振荡器工作原理（续）－+C1R2/3VDDvC⑥－+C2S1/3VDDvC②5.当vC下降到vC

＜1/3VDD时，R=0，S=1，RS触发器置成1态，Q=1，T1管截止，vO=1。对电容C充电又重新开始。4.电容C将通过R2和N1管放电，vC逐渐下降；第83页，共94页，2022年，5月20日，1点39分，