555构成的电路.doc

555构成的电路（经典）作者：电子学习在线网来源：本站整理发布时间：2008-10-5 10:10:04发布人：admin减小字体 增大字体 脉冲信号产生 555构成的振荡器电路下图(a)为555定时器电路构成的振荡器电路，其中RA、RB、C为一个定时器件,其输出的波形为一个方波，其输出高电平的时间宽度为：1=0.7(RA+RB)CT2=0.7RBC其总的输出方波的周期为：T=1+T2=0.7(RA+2RB)C在上面的方波中其高电平的时间无法与低电平的时间相同，这是因为两个时间相同时，电阻RA就必须为0，这是不允许的（你可以自行分析一下）。为了得到高、低电平时间相同（通常用占空比来表示，即占空比为50%)的方波，可通过对电路进行一些改进就可以了，图(b)就是改进型电路。 从上面可以看出由555构成的振荡器电路相当简单，但由于采用的是阻容器件作为定时器件的，其频率的稳定性不高，一般仅能用于报警器电路或频率稳定性要求不高的场合。为了得到更高的频率稳定的性一般采用石英晶体振荡器电路。 CMOS石英晶体振荡器电路石英晶体一种具有较高频率稳定性的选频器件，广泛用于通信、定时等频率要求高的场合，下图(a）为石英晶体的符号用频率特性曲线，从特性曲线可以看出其具有较高的品质因素。图(b)为CMOS石英晶体振荡器的典型电路，第一个非门与晶体、电阻、电容构成振荡电路，其输出接近为一个正弦波，第二个CMOS非门起到一个整形作用，将非方波整形为一个理想的方波。在这里须强调的是，通常人们将晶体与晶振两个名词混淆，其实这是两个完全不同的两个东西，晶体是一个器件，通常为扁平封装或圆柱形金属封装的两脚踏实地器件，而晶振是一个电路，如上面的电路就是晶振，在电子器件商店也有一种四脚封装的晶振电路，其四个脚分别为：电源、地线、输出、空脚。在使用和采购时一定要注意这两个的区别，否则会闹出笑话。单稳态电路 单稳态电路的特点在前面的触发器电路中，当输入时钟有效边沿时输出发生变化，这时输入无论如何变化，其输出保持稳定，其输出状态既可以是0，也可以是1，这种电路有两个稳定的状态，故将触发器电路又可称为双稳态触发器电路。另外一类电路是其输出的状态仅一种稳定的状态，而另一个状态为暂态，当外界触发使输出进入暂态后其经过一个短暂的时间后输出又回到了稳态。 左图(a)为普通触发器的输出波形，从图上可以看出其有两个稳定的状态；图(b)、(c)为单稳态电路的输出波形，从输出波形上可以看出，当输出为高电平时，其即使没有时钟触发信号，其仍可以自动回到0，故输出高电平为暂态。并且为暂态的时间可以通过电路参数的调整来进行调整。单稳态电路的电路形式单稳态电路可以有分立元件的单稳、门电路构成的单稳、专门的单稳集成电路和555构成单电路几种。这里仅介绍一下555构成的单稳触发器电路，简单了解一个期工作原理，及电路的输出参数与元件参数的关系。 上图（a)为555构成的单稳态电路,图(b)为电路的输入、输出波形，其中输出波形的脉冲宽度与定时器件RC有关，其脉冲宽度TW与RC的关系如下：Tw1.1RC上图(b)可以看出当输出脉冲的宽度较窄时可能出现一些问题，其触发器的周期必须大于输出的脉冲宽度和电容的恢复时间的和。单稳态电路的应用1.脉冲宽度的调整：从第一个图上可以看出单稳电路的输出波形的脉冲宽度可以通过电路的定时器件加以调整，故单稳电路广泛作于脉冲的展宽和缩短。 2.延时：我们大部分人都有使用延时开关的经历，当按一下开关时路灯就亮了，但当手松开后灯并没有立即灭掉，而是经过一段时间后才灭掉，这里面就是一个单稳态电路。 施密特触发电路 施密特触发器的特点施密特触发器电路是一种特殊的数字器件，一般的数字电路器件当输入起过一定的阈值，其输出一种状态，当输入小于这个阈值时，转变为另一个状态，而施密特触发器不是单一的阈值，而是两个阈值，一个是高电平的阈值，输入从低电平向高电平变化时，仅当大于这个阈值时才为高电平，而从高电平向低电平变化时即使小于这个阈值，其仍看成为高电平，输出状态不这；低电平阈值具有相同的特点。下图(a)为普通门电路的转移特性曲线，图(b)为施密特触发器电路的转移特性曲线。施密特触发器的这个特点被称作为“回差特性”。常见施密特触发器电路施密特触发器电路有含有施密触发器功能的门电路（如74LS132、74LS14、4093等）、可以由普通门电路和555定时器电路加外围器件来实现。这里以555简单了解一下其电路结构，下图为555构成的施密特触发器的电路及工作波形。施密特触发电路的应用利用施密特触发器的回差特性，可以用于对信号进行整形、波形变换、幅度限幅等。1.脉冲整形通过下图的波形可以看出方波的波形上叠加了干扰或因传输而引起的信号畸变都可以通过该特性得到消除，故施密特触发器广泛使用于接口电路。 2.波形变换从上图(a)中可以看出，输入的为非方波波形，经过施密特触发器电路转换为方波波形，从而实现了波形变换的功能。3.幅度鉴别波形变换 非方波转变为方波数字电路接收的输入信号仅能是高、低电平交替变化比较果断的方波信号，当输入信号为正弦波、三角波时，电路无法正常工作，须将其波形转为方波。将非方波转换方波实际上是利用半导体器件的非线性来实现的，可以用二极管电路来实现、也可以用三极管电路来实现，方波的频率变化方波信号有时会存在频率变换的问题，有时给定的信号频率比需要的频率高，须将频率降低；有时给定的频率比需要的频率低，须将其频率提高，也就是说分为两种情况：1.频率提升：频率的提升在高频电子电子线路中可以通过倍频器电路来实现，但数字电路中没有倍频器这样的电路，一般来讲数字电路无法实现频率的提升，但有一些另类办法可以实现，下图就是一个2倍频的电路图及工作波形。2.频率降低：频率降低一般是通过分频来实现，在高频电子线路中没有分频的电路，而数字电路中的计数器可以起到分频的功能