电工与电子技术-第12章 定时器电路功能及应用.ppt

1、第12章 555定时器,学习要点,集成555定时器 555定时器构成的脉冲波形产生与整形电路,由三个阻值为5k的电阻组成的分压器、两个电压比较器C1和C2、基本RS触发器G1和G2、一个集电极开路输出的泄放三极管T等组成。,第12章 555定时器,12.1 集成555定时器 12.1.1 555定时器的结构,555定时器的引线排列图,1端：GND接地；,5端：Vco控制电压； 6端：TH阈值输入； 7端：DIS放电端； 8端：Vcc电源。,触发输入；,2端：,3端：Uo输出；,4端：,复位；,12.1.2 555定时器的功能,（1）4脚为复位输入端（ RD ），当RD为低电平时，不管其他输入端

2、的状态如何，输出vo为低电平。正常工作时，应将其接高电平。 （2）5脚为电压控制端，当其悬空时，比较器C1和C2的比较电压分别为2/3VCC 和1/3VCC 。 （3）2脚为触发输入端，6脚为阈值输入端，两端的电位高低控制比较器C1和C2的输出，从而控制RS触发器，决定输出状态。,12.2 555定时器构成的脉冲波形产生与整形电路,12.2.1 555定时器构成的施密特触发器,施密特触发器的电压传输特性,当0ui1/3Vcc时，uo为高电平； 当1/3Vccui2/3Vcc时，uo保持为原来的高电平； 当2/3VccuiVcc时，uo为低电平； 当1/3Vccui2/3Vcc时，uo保持为原来

3、的低电平。,上限电平与下限电平的差值成为回差电压,UT=,-,=2/3Vcc-1/3Vcc=1/3Vcc,12.2.2 555定时器构成的单稳态触发器,特点：1. 有一个稳定状态和一个暂稳状态；,2. 在外来触发脉冲作用下，能够由稳态翻转到暂稳态；,3. 暂稳态维持一段时间后，将自动返回到稳态，而暂稳态时间的长短，与触发脉冲无关，仅取决于电路本身的参数。,1. 稳定状态,接通电源后 VCC 经 R 向 C 充电，使 uC 上升。,该电路触发信号为负脉冲，不加触发信号时，uI = UIH (应 1/3 VCC)。,工作原理,导通,3. 自动返回稳定状态,2. 触发进入暂稳态,输出脉冲宽度 tW

4、即为暂稳态维持时间，主要取决于充放电元件 R、C。,公式 tW 1.1 RC,12.2.3 555定时器构成的多谐振荡器,电路结构,工作原理,电容 C 如此循环充电和放电，使电路产生振荡，输出矩形脉冲。,周期与占空比估算,tWH 0.7 (R1 + R2)C tWL 0.7 R2C T = tWH + tWL 0.7 (R1 + 2R2)C,本章小结,施密特触发器和单稳态触发器是两种常用的整形电路，可将输入的周期信号整形成符合要求的同周期矩形脉冲。,施密特触发器具有回差特性，它有两个稳态状态，有两个不同的触发电平。,施密特触发器可将任意波形变换成矩形脉冲，输出脉冲宽度取决于输入信号的波形和回差

5、电压的大小。施密特触发器还可用来进 行幅度鉴别、构成单稳态触发器和多谐振荡 器等。实用中，常选用集成施密特触发器 或 采用555 定时器构成施密特触发器。,单稳态触发器有一个稳定状态和一个暂稳态。 其输出脉冲的宽度只取决于电路本身 R、C 定 时元件的数值，与输入信号没有关系。输入信 号只起到触发电路进入暂稳态的作用。改变 R、 C 定时元件的数值可调节输出脉冲的宽度。,单稳态触发器可将输入的触发脉冲变换为 宽度和幅度都符合要求的矩形脉冲，因此，常 用于脉冲的定时、整形和展宽等。,实用中，常选用集成单稳态触发器或采用 555 定时器构成单稳态触发器。,在振荡频率稳定度要求很高的情况下， 可采用石英晶体振荡器。,多谐振荡器没有稳定状态，只有两个暂稳态。 暂稳态间的相互转换完全靠电路本身电容的充 电和放电自动完成。因此，多谐振荡器接通电 源后就能输出周期性的矩形脉冲。改变 R、C 定时元件数值的大小，可调节振荡频率。,555 定时器是一种多用途的集成电路。只需外接 少量阻容元件便可构成施密特触发器、单稳态 触发器和多谐振荡器等。此外，它还可组成其 它多种实用电路。由于 555 定时器使用方便、 灵活，