课题十二 555定时器及其应用.doc

课题十二 555定时器及其应用教师授课教案课程名称：脉冲与数字电路 20 07 年至20 08年第二 学期第22 次课班 级： 编制日期：20 08年3 月2 日教学单元（章节）：34 555定时器及其应用目的要求：掌握555 集成电路的应用：多谐振荡器、单稳态触发器的组成与工作原理知识要点：555集成电路构成施密特触发器、多谐振荡器、单稳态触发器技能要点：施密特触发器、多谐振荡器、单稳态触发器的组成与工作原理教学步骤：1、复习555集成电路的特点2、介绍555 集成电路的应用教具及教学手段：课堂讲授、多媒体应用，提问与提示相结合作业布置情况：课后习题3、10课后分析与小结：授课教师：唐依明 授课日期：2008年5 月9 日教 学 内 容板书或旁注复习：555定时器的功能表一、CC7555集成电路构成施密特触发器电路构成：将TH(6)和(2)端连接在一起，作为输入端； (4)端与VDD(8)端连接到电源E；CO(5)端通过001 f电容接地，就可以构成施密特触发器原理：当输入信号uI上升至大于(2/3)E时， TH端电压大于(2/3)E， 端电压大于(1/3)E，则比较器A的输uO1=1，比较器B的输出uO2=0；使RS触发器输出状态为Q=0，=1，经门电路作用后，输出端uO=0。若uI继续上升，输出状态保持不变。在输入信号下降过程中，当uI下降到小于(1/3)E时，比较器A的输出uO1=0，比较器B的输出uO2=1，使Q=1，=0， 经门电路作用后，输出端uO=1。若uI继续下降，输出状态仍保持不变。当输入信号uI再次上升至大于(2/3)E时，将重复上述过程。把UT+=(2/3)E称作“上限阈值电压”，UT-=1/3E制作“下限阈值电压”，UT+ UT-称为回差电压，其波形如图327（b）所示作用：施密特电路可将正矩形波(三角波、正弦波)变换为矩形波。将被干扰的不规则的矩形波整形为规则矩形波，可对输入的随机脉冲的幅度进行鉴别二、CC7555集成电路构成振荡器（如图329所示）电阻R1、R2及电容C构成了一个充放电电路。在接通电源后，电源E通过R1和R2对电容C充电，充电时间常数=(R1+R2)C原理：当UC小于(1/3)E时，比较器A的输出uO1=0，比较器B的输出 uO2=1，则RS触发器输出状态 Q=1，=0这使非门2的输出只要改变CC7555集成电路的外部附加电路，就可以构成几百种应用电路。这里仅介绍施密特触发器、单稳态触发器和振荡器这 3 种典型应用电路CC7555集成电路构成施密特触发器电路及波形图见书本图326此时，由于非门2输出为0，MOS开关放电管的栅极G为0，该管截止教 学 内 容板书或旁注为0，振荡器输出uO=1。当UC增加到(2/3)E时，比较器A的输出uO1=1，比较器B的输出uO2=0，则RS触发器输出状态Q=0，=1这使非门2的输出为1，振荡器输出uO=0。此时，由于非门2输出为1，MOS开关放电管的栅极G为1，该管导通，使D端（7）接地电容C通过R2对地放电，使UC下降当UC下降，使UC(1/3)E成立时，比较器A的输出 uO1=0，比较器B的输出uO2=1；则RS触发器输出状态Q=1，=0。这使非门2的输出为0，振荡器输出uO=1。 此时，由于非门2输出为0，使MOS开关放电管的栅极G为0，使该管截止。该管截止后，使D端(7脚）不接地， 于是电源E又经电阻R1、R2对电容C充电，又使UC从(1/3)E上升到(2/3)E。这样，电容C不断地充电、放电，使UC在(1/3)E和(2/3)E之间不断变化，电路处于振荡状态，从而在输出端（3）得到连续变化的振荡脉冲波形三、CC7555集成电路构成单稳态触发器如图330所示，电路中的电阻R和电容C1构成充电回路， 端用负脉冲触发。通常情况下，uI=1。原理：当电源接通时，电源E通过电阻R对电容C1进行充电。当THCC7555集成电路构成多谐振荡器电路及波形图脉冲宽度TL由电容C的放电时间来决定，TL07R2CTH由电容C的充电时间来决定，TH07（R1+R2）C。脉冲周期TTH+TL，如图329所示CC7555构成单稳态触发器电路及波形端的电压UC1大于等于(2/3)E时，由于uI=1（即端大于(1/3)E），则uO1=1，uO2=0，使基本RS触发器输出状态Q=0，=1。经门电路作用后， 输出端OUT(3)的状态uO=0。此时，非门2的输出端G也为高电平，使MOS管导通，电容C1开始对地放电。结果使TH端（6）和D端（7）降为低电平0。比较器A的输出 uO1=0，它不影响RS触发器的状态，因此，基本RS触发器仍然保持Q=0， =1状态，输出端OUT（3）的状态Uo保持不变，即单稳态触发器仍处于稳定状态在t1时刻，uI由高电平1变为低电平0，使uO1=0，uO2=1。RS触发器输出状态Q=1，=0。 经或非门使非门2输出端G为0，MOS管截止，并使输出端OUT（3）的状态uO=1。此时，因TH端（6）和D端(7)不接地，电源E通过R对C1进行充电，使UC1上升。 这时单稳态触发器处于暂稳态。在t2时刻，uI由低电平0变为高电平1。当UC1小于(2/3)E时，比较器A输出uO1=0，比较器B输出uO2=0，RS触发器输出状态不变，仍保持Q=1，=0，从而使单稳态触发器输出uO保持不变。 当电容C1的充电电压UC1大于(2/3)E时，比较器A输uO1=1。由于uI为高电平1，比较器B的输出uO2=0，使RS触发器的输出变为Q=0， =1，经或非门及非门2使G端为高电平1，输出端OUT（3）为低电平0。此时，MOS管导通，电容C1又开始对地放电， 结果使TH端（6）和D端（7）降为低电平0。比较器A的输出uO1=0，但它不影响RS触发器的状态。因此，基本RS触发器仍然保持Q=0，=1状态，输出端OUT（3）的输出电压 uO0仍保持不变，单稳态触发器又处于稳定状态。单稳态触发器输出脉冲的宽度TW11RC。四、常用触发器IC简介表中仅给出74系列数字集成电路，用74(为品种代号)表示。实际上，74系列又包括74H、74L、 74S、74LS等具有