多谐振荡器和单稳态触发器.ppt

1、,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555,20.1 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）:,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,二、带RC延时电路的环形多谐振荡器,时间常数 RC门电路传输延迟时间,RS：限流电阻，几百,输出,假设：开始时u3由1变为0,当uAUT时，u3不反转,带RC延时电路的环行振荡器

2、分析,当uA=UT时，u3反转，u1、u2也同时反转,由于电容电压不能 突变,当u1 发生下跳时,uA有一突变。,u2u1，电容反向充电 , uA上升。,当uA=UT 时，u3、u1、u2反转,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。,可以推导，输出信号的周期近似为:,T 2.2 RC,20.1.2 RC耦合式振荡器,当R1=R2=R , C1=C2=C时 输出信号的周期近似为:,T 1.4 RC,20.2.3 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,R1=R2=1k C=0.1F,优点：振荡频率稳定，精度高，常用作基准信号源,（计算

3、机系统、数字仪器系统中最常用）,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。,20.2 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,t1,当ui=0时,ui：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,u1下跳后，C放电，uA下降,UT,TW1.1RC,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。,缺点： 若C的放电太慢，在 t1- t3期间, uAUT , 失去对 u2 低电

4、平宽度的控制作用,u2将随着ui变为0而变为1,( a ),( b ),改进型电路,u1,uA,u2,ui,ui,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,20.2.2 集成单稳态触发器74LS123,74LS123 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。,触发,74LS123功能表,清0,触发,TW = 0.45 RT CT,RT,CT,CT,RT,例1.用单稳74LS123进行彩灯的延时控制,发光二极管,串行移位寄存器,单稳态触发器 74L

5、S123,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,10s,1ms,1s,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),20.3 集成定时器555,20.3.1 555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,1端GND 地 2端TR 低电平触发输入 3端UO 输出 4端RD 直接清0 5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(4.5V18V),20.3

6、.1 555定时器的工作原理(续),二、引脚功能,20.3.1 555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。,R=0,S=1时Q=0 R=1,S=0时Q=1 R=1,S=1时Q保持,分析三种情况,20.3.1 555定时器的工作原理(续),三、工作原理 功能表,(R=0),(S=0),(

7、R=1),(R=1),(S=1),(S=1),20.3.2 555定时器的应用,一、由555定时器构成多谐振荡器,T截止,0.01F,(S=0),(R=1),20.3.2 555定时器的应用(续),一、由555定时器构成多谐振荡器,uo保持1,(R=1),(S=1),20.3.2 555定时器的应用(续),一、由555定时器构成多谐振荡器,(R=0),(S=1),20.3.2 555定时器的应用(续),一、由555定时器构成多谐振荡器,uo保持, uo=0,(R=1),(S=1),20.3.2 555定时器的应用(续),一、由555定时器构成多谐振荡器,T截止,20.3.2 555定时器的应用

8、(续),一、由555定时器构成多谐振荡器,周期:,占空比:,20.3.2 555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=0,20.3.2 555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),20.3.2 555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=1,T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),20.3.2 555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。,555单稳电路波形图,5