多谐振荡器和单稳态触发器.ppt

,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:,T2.2RC,20.1.2RC耦合式振荡器,当R1=R2=R,C1=C2=C时输出信号的周期近似为:,T1.4RC,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=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）,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=0.45RTCT,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,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555,20.3.1555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,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(4.5V18V),20.3.1555定时器的工作原理(续),二、引脚功能,20.3.1555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。,R=0,S=1时Q=0R=1,S=0时Q=1R=1,S=1时Q保持,分析三种情况,20.3.1555定时器的工作原理(续),三、工作原理功能表,(R=0),(S=0),(R=1),(R=1),(S=1),(S=1),20.3.2555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),20.3.2555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),20.3.2555定时器的应用(续),一、由555定时器构成多谐振荡器,(R=0),(S=1),20.3.2555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),20.3.2555定时器的应用(续),一、由555定时器构成多谐振荡器,T截止,20.3.2555定时器的应用(续),一、由555定时器构成多谐振荡器,周期:,占空比:,20.3.2555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=0,20.3.2555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),20.3.2555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=1,T截止，C开始充电,ui变为高电平后S=1uo保持为1,电容C继续充电,(S=0),(R=1),20.3.2555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。,555单稳电路波形图,555单稳