施密特触发器PPT课件
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施密特触发器
VT-
0
0
t
vO vO
VOH
VOH
VOL o VT+ VT-
VOL 0
vI
Hw: 8.2.2
2. 波形的整形
vI
1
vO
vI
VT+
VT–
0
t
vO
VOH
VOL
0
t
(a)
vI
1
vO
vI
VT+ VT–
0
t
vO
VOH
VOL
0
t
(b)
3.消除干扰信号
vI
vI
vo
1
VT
2
VT
1
O
t
vO
vO
VOH
O
t
vO
VOL
o VT+
VT-
合理选择回差电压，可消除干扰信号O 。
t
4. 幅度鉴别
1
vI VT+
υI
o
O
I1
VTH
R2 R1 R2
VT-
R1 R1 R2
VDD
VT-
(1
R1 R2
)VTH
VT
VT
VT-
2
R1 R2
VTH
R1 R2
VDD
vI 1
vo
vI
VT＋ VT－
O vO VDD
O 工作波形
R2
G1
G2
R1 vI
1
1
vO
vI1
vO1
vO
VDD
t
t
O
VT－
VT＋
vI
传特性曲线
电子技术课件第八章施密特触发器和单稳态触发器的逻辑
当 uC 上升到 UT+ 时，施密特触
UuCC
发器状态翻转，uO 跃变为低电平 UOL。
E析NUU时OT=TE省+-1N略时=它，0。时不，影u响O振= 荡1t，器多电这阻翻谐路时转R振O工，当C荡放作u经u器O电C，重R下不，下新和降工使面跃施到作u分变密C；U下为特T-降高触时。电发，平器触的U发O输器H，出又电
触发器。
uI
输
入
暂稳态期间
单
波 形
不能再次触发。
稳
下O面通过工作波形的分析来说t 明可
工 作 波 形 举 例
单 稳 输 出 波 形
不可重重区复别触。uO发型和不可重复触发型触时发，器触输的出发翻脉转冲为到暂来
复
tW
tW
稳态，经暂稳态持
触
发 型
O
续时间 tW 后重新自 外触发脉冲未来 动t回到稳态。
TR-A TR-B TR+
一般接法
Q
RI CX RX/CX
单可 稳重 输复 出触
uO 时，输出为稳态。
tW
tW
暂稳态期间能再 次触发。其输出脉宽 将在原暂稳态时间基 础上再展宽 tW 。
波发
形型 O
t
(二)8.4.2集成单稳态触发器
1. TTL 不可重复触发型单稳态触发器 CT74121 的逻辑符号 外接元件和连线少，触发方式灵活，既可用输
触发信有入分号3 方脉个输便冲，的而正TR且跃-A工变作触稳发定，性又好可。用因负此跃应变单用触稳很发不的广，可限泛使重定。用复符十触号发型
是一种多用途集成电路，只要外接少量阻容 元件就可构成施密特触发器、单稳态触发器和多 谐振荡器等，使用方便、灵活，应用广泛。
UuCC
发器状态翻转，uO 跃变为低电平 UOL。
E析NUU时OT=TE省+-1N略时=它，0。时不，影u响O振= 荡1t，器多电这阻翻谐路时转R振O工，当C荡放作u经u器O电C，重R下不，下新和降工使面跃施到作u分变密C；U下为特T-降高触时。电发，平器触的U发O输器H，出又电
触发器。
uI
输
入
暂稳态期间
单
波 形
不能再次触发。
稳
下O面通过工作波形的分析来说t 明可
工 作 波 形 举 例
单 稳 输 出 波 形
不可重重区复别触。uO发型和不可重复触发型触时发，器触输的出发翻脉转冲为到暂来
复
tW
tW
稳态，经暂稳态持
触
发 型
O
续时间 tW 后重新自 外触发脉冲未来 动t回到稳态。
TR-A TR-B TR+
一般接法
Q
RI CX RX/CX
单可 稳重 输复 出触
uO 时，输出为稳态。
tW
tW
暂稳态期间能再 次触发。其输出脉宽 将在原暂稳态时间基 础上再展宽 tW 。
波发
形型 O
t
(二)8.4.2集成单稳态触发器
1. TTL 不可重复触发型单稳态触发器 CT74121 的逻辑符号 外接元件和连线少，触发方式灵活，既可用输
触发信有入分号3 方脉个输便冲，的而正TR且跃-A工变作触稳发定，性又好可。用因负此跃应变单用触稳很发不的广，可限泛使重定。用复符十触号发型
是一种多用途集成电路，只要外接少量阻容 元件就可构成施密特触发器、单稳态触发器和多 谐振荡器等，使用方便、灵活，应用广泛。
6-1施密特触发器
ui
uo
t
t
6-2 单稳态触发器
定义：
只有一个稳定状态，0或1；另一 个状态为暂稳态。 在外来触发信号作用下，单稳态 触发器可以由稳态翻转为暂稳态， 暂稳态存在的时间由单稳态触发器 的电路参数决定，与外加触发信号 无关。
应用和分类：
单稳态触发器主要用于脉冲波形的 整形和信号的延迟，常用的形式为： 微分形、积分形等； 从采用逻辑元件可分为TTL和 CMOS两大类。
可重复触发的单稳触发器：74122、 74123、74LS122、74LS123。
2、74121外部端子的作用：
输入端：下降 沿触发输入端A1、 A2上升沿触发输入 端B。 输出端：正脉 冲输出端vo、负脉 冲输出端vo。
3、74121外部连接方式：
使用外接电阻 （下降沿触发）说 明：外接电阻Rext取 值在2k~30k之间， 外接电容Cext、取值 在10p~10微法之间， 得到的TW范围可达 20ns~200ms。 输出脉冲宽度为：
3、波形图：
4、输出脉冲宽度：
U DD tW RC ln ln 2RC U DD U TH
三、集成单稳态触发器：
由于单稳触发器的广泛使用，TTL电路和CMOS电路的产品中都生产 了单片集成的单稳触发器。 一般，这些集成单稳触发器分为不可重复触发和可重复触发两种形式。
不可重复触发的单稳触发器一旦被触
一、CMOS积分形单稳态触发器：
1、逻辑电路：
2、分析：
稳态：未加入负脉冲时ui为1，约 为UDD，两个或非门输出uo1、up均 为0，稳态下，电容处于稳态，无电 流，电阻上无电压uA=0。
2、分析：
暂稳态：输入加(宽度交宽的)负脉 冲ui下跳为0，两个或非门输出uo1、up 立即为1，稳态下，电容处于稳态，无 电流，电容电压不能突变，所以uA瞬 时仍然保持为0。电源向电容充电，到 uA为或非门的开启电压时，第二个或 非门开启，输出为0。
用门电讲义路构成的施密特触发器
21.01.2021
12
为了提高电路的性能，电路在施密特触发器
的基础上，增加了整形级和输出级。
整形级可以施使密特输触出发波反形相的器边沿更加陡峭，
21.01.2(02a输1) 原出理级框可图以(b提) 电高压电传路输的特性负载(c)能逻力辑。符号
13
2. 施密特触发与非门电路
为了对输入波形进行整形，许多集成门电路采 用了施密特触发形式。
7
当uI=0V时， G1截止、G2导通，输出为UOL， 即uO=0V。只要满足uI1＜UTH，电路就会处于这种 状态（第一稳态）。
当uI上升，使得uI1 =UTH时，电路会产生如下正 反馈过程：
21.01.2021
8
电 路 会 迅 速 转 换 为 G1 导 通 、 G2 截 止 ， 输 出 为 UOH，即uO=VDD的状态（第二稳态）。此时的uI值 称为施密特触发器的上限触发转换电平UT+。显然， uI继续上升，电路的状态不会改变。
获得脉冲波形的方法主要有两种： 1．利用脉冲振荡电路产生； 2．是通过整形电路对已有的波形进行整形、变 换，使之符合系统的要求。
21.01.2021
3
以下主要讨论几种常用脉冲波形的产生与变换 电路：（功能、特点及其主要应用简介）
1. 施密特触发器：主要用以将非矩形脉冲变换 成上升沿和下降沿都很陡峭的矩形脉冲；
施密特触发器将三角波uI变换成矩形波uO。
下限触发转 换电平UT－
上限触发转 换电平UT+
施密特触发器的工作波形及电压传输特性
3回改.21.差变01重.20ΔR（21要U1a和）T参=R工数U2作的T波+大－形小UT可－以（改通（变常b）回U电T差+压＞Δ传UU输TT－特）性
施密特触发器
9.3 施密特触发器
滞后特性
滞后电压传输特性，即输入电压的上升过程和下降过
程的阈值电平不同。这是施密特触发器固有的特性。
uo ui 0 UT－ UT+ (a) 传输特性 ui (b) 逻辑符号 uo
Hale Waihona Puke 9.3 施密特触发器uo ui 0 UT－ UT+ (a) 传输特性 ui (b) 逻辑符号
上限阈值电压
3、幅度鉴别
因为施密特触发器输出状态取决于输入信号的状态， 所以可以用它来作为幅度鉴别电路。
4、多谐振荡器 利用施密特触发器可以构成多谐振荡器。
本节小结
施密特触发器是一种能够把输入波形整形成为适 合于数字电路需要的矩形脉冲的电路。而且由于具有 滞回特性，所以抗干扰能力也很强。 施密特触发器可以由分立元件构成，也可以由门 电路及555定时器构成。 施密特触发器在脉冲的产生和整形电路中应用很广。
uo
下限阈值电压
回差电压（滞后电压）：ΔUT＝ UT＋－UT－
9.3.1 门电路组成的施密特触发器
施密特触发器是一种能够把输入波形整形成为适合于 数字电路需要的矩形脉冲的电路。
9.3.1 门电路组成的施密特触发器
设Vth=VDD/2，R1<R2
0
1
0
9.3.1 门电路组成的施密特触发器
设Vth=VDD/2，R1<R2
{End}
1A 1B 1Y 2Y 2B 2A VSS (b) 4093 的引脚排列图
9.3.2 集成施密特触发器
VCC 4A 4Y 5A 5Y 6A 6 Y 14 13 12 11 10 9 7414 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 8 VCC 3A 3B 3Y 4A 4 B 4Y 14 13 12 11 10 9 74132 4 5 6 7 8
滞后特性
滞后电压传输特性，即输入电压的上升过程和下降过
程的阈值电平不同。这是施密特触发器固有的特性。
uo ui 0 UT－ UT+ (a) 传输特性 ui (b) 逻辑符号 uo
Hale Waihona Puke 9.3 施密特触发器uo ui 0 UT－ UT+ (a) 传输特性 ui (b) 逻辑符号
上限阈值电压
3、幅度鉴别
因为施密特触发器输出状态取决于输入信号的状态， 所以可以用它来作为幅度鉴别电路。
4、多谐振荡器 利用施密特触发器可以构成多谐振荡器。
本节小结
施密特触发器是一种能够把输入波形整形成为适 合于数字电路需要的矩形脉冲的电路。而且由于具有 滞回特性，所以抗干扰能力也很强。 施密特触发器可以由分立元件构成，也可以由门 电路及555定时器构成。 施密特触发器在脉冲的产生和整形电路中应用很广。
uo
下限阈值电压
回差电压（滞后电压）：ΔUT＝ UT＋－UT－
9.3.1 门电路组成的施密特触发器
施密特触发器是一种能够把输入波形整形成为适合于 数字电路需要的矩形脉冲的电路。
9.3.1 门电路组成的施密特触发器
设Vth=VDD/2，R1<R2
0
1
0
9.3.1 门电路组成的施密特触发器
设Vth=VDD/2，R1<R2
{End}
1A 1B 1Y 2Y 2B 2A VSS (b) 4093 的引脚排列图
9.3.2 集成施密特触发器
VCC 4A 4Y 5A 5Y 6A 6 Y 14 13 12 11 10 9 7414 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 8 VCC 3A 3B 3Y 4A 4 B 4Y 14 13 12 11 10 9 74132 4 5 6 7 8
中职电子专业《施密特触发器》
施密特触发器施密特触发器——具有回差电压特性，能将边沿变化缓慢的电压波形整形为边沿陡峭的矩形脉冲。
一． 用555定时器构成的施密特触发器1. 电路组成及工作原理图8.2—1 555定时器构成的施密特触发器（1） v I =0V 时，v o1输出高电平。
（2）当v I 上升到cc V 32时，v o1输出低电平。
当v I 由cc V 32继续上升，v o1保持不变。
（3）当v I 下降到cc V 31时，电路输出跳变为高电平。
而且在v I 继续下降到0V 时，电路的这种状态不变。
图中，R 、V CC2构成另一输出端v o2，其高电平可以通过改变V CC2进行调节。
2. 电压滞回特性和主要参数电压滞回特性图8.2—2 施密特触发器的电路符号和电压传输特性主要静态参数（1） 上限阈值电压V T+——v I 上升过程中，输出电压v O 由高电平V OH 跳变到低电平V OL 时，所对应的输入电压值。
V T+=cc V 32。
（2）下限阈值电压V T ———v I 下降过程中， v O 由低电平V OL 跳变到高电平V OH 时，所对应的输入电压值。
V T —=cc V 31。
（3）回差电压ΔV T回差电压又叫滞回电压，定义为ΔV T = V T+－V T — =cc V 31 若在电压控制端V IC （5脚）外加电压V S ，则将有V T+=V S 、V T —=V S /2、ΔV T = V S /2，而且当改变V S 时，它们的值也随之改变。
二． 集成施密特触发器施密特触发器可以由555定时器构成，也可以用分立元件和集成门电路组成。
因为这种电路应用十分广泛，所以市场上有专门的集成电路产品出售，称之为施密特触发门电路。
集成施密特触发器性能的一致性好，触发阈值稳定，使用方便。
1. CMOS 集成施密特触发器图8.2—3（a ）是CMOS 集成施密特触发器CC40106（六反相器）的引线功能图，表8.2—1所示是其主要静态参数。
施密特触发器 数电课件
施密特触发器的逻辑符号如图7.3.2—1所示。
图7.3.2—1
2. 集成施密特触发器
三、施密特触发器的应用 1. 波形变换
2. 脉冲整形
3. 幅度鉴别
返回
图7.3.1—3 中
UT UT UT
UT
UT
UT
2 3 VCC
。1 3
VCC
1 3 VCC
若在电压控制端 （第U5引CO脚）外加电压 ，则将有 U S 、
UT
1、 2US
UT ， 而12 U且当S 改变
时，它们的值也随之改变。
US
UT US
二、集成施密特触发器 1. 逻辑符号
§7·3 施密特触发器
施密特触发器——电路中没有暂稳态，只有两个稳态；并具有回差电压特性，它能将 边沿变化缓慢的电压波形整形为边沿陡峭的矩形脉冲。
一、用555定时器构成的施密特触发器 1. 电路结构
用555定时器构成的施密特触发器的电路结构如图7.3.1—1所示。
图7.3.1—1
2. 工作原理
Ⅰ. 当
；ui
时0V，由于
UTH U
，均为高电平。
T，R 比较ui器
0V
； C1 1、C2 0
Q 1、继Q续升0 高，u在O未到uO达1 1 ui
以前23，VCC
的状态不会改变。
uO uO1 1
Ⅱ. 当
升ui高到
。此后，
时23，上VC比升C 较到器，然后再降低C，1；但 0在、未C到2达 1；
Q 1、Q 0
2 3
VCC
3. 波形图
用555定时器构成的施密特触发器的波形图如图7.3.1—2所示。
图7.3.2—1
2. 集成施密特触发器
三、施密特触发器的应用 1. 波形变换
2. 脉冲整形
3. 幅度鉴别
返回
图7.3.1—3 中
UT UT UT
UT
UT
UT
2 3 VCC
。1 3
VCC
1 3 VCC
若在电压控制端 （第U5引CO脚）外加电压 ，则将有 U S 、
UT
1、 2US
UT ， 而12 U且当S 改变
时，它们的值也随之改变。
US
UT US
二、集成施密特触发器 1. 逻辑符号
§7·3 施密特触发器
施密特触发器——电路中没有暂稳态，只有两个稳态；并具有回差电压特性，它能将 边沿变化缓慢的电压波形整形为边沿陡峭的矩形脉冲。
一、用555定时器构成的施密特触发器 1. 电路结构
用555定时器构成的施密特触发器的电路结构如图7.3.1—1所示。
图7.3.1—1
2. 工作原理
Ⅰ. 当
；ui
时0V，由于
UTH U
，均为高电平。
T，R 比较ui器
0V
； C1 1、C2 0
Q 1、继Q续升0 高，u在O未到uO达1 1 ui
以前23，VCC
的状态不会改变。
uO uO1 1
Ⅱ. 当
升ui高到
。此后，
时23，上VC比升C 较到器，然后再降低C，1；但 0在、未C到2达 1；
Q 1、Q 0
2 3
VCC
3. 波形图
用555定时器构成的施密特触发器的波形图如图7.3.1—2所示。
施密特触发器
二、构成多谐振荡器 电路： 电路： 将施密特反相器的输出端经RC充放电电路与输入端相连。 将施密特反相器的输出端经 充放电电路与输入端相连。 充放电电路与输入端相连 工作波形： 工作波形： 振荡频率可通过改变R和 的大小来调节 的大小来调节。 注 ： 振荡频率可通过改变 和 C的大小来调节 。
14.3 施密特触发器
14.3.1 用与非门组成的施密特电路 14.3.2 集成施密特触发器电路简介 14.3.3 施密特触发器应用举例
14.3 施密特触发器
电路特点：具有两个稳态；电路存在回差现象。 电路特点：具有两个稳态；电路存在回差现象。 14.3.1 用与非门组成的施密特电路 一、工作原理 1. 电路构成 2. 工作原理
动画 施密特触发器 第一稳态 → 输入信号作用 → 第二稳态 → 输入信号作用 回到第一稳态。 → 回到第一稳态。 3．工作特点： 是一个双稳态电路；电路状态的翻转依 ．工作特点：是一个双稳态电路； 赖于外触发信号电平。 赖于外触发信号电平。
二、滞回特性 1. 下限门槛电压 TL：在输入电压下降过程中，施密特 下限门槛电压V 在输入电压下降过程中， 触发器的输出电平由低变高时的输入电压。又称下触发电平。 触发器的输出电平由低变高时的输入电压。又称下触发电平。 2. 上限门槛电压 TH：在输入电压上升过程中，施密特 上限门槛电压V 在输入电压上升过程中， 触发器的输出电平由高变低时的输入电压。又称上触发电平。 触发器的输出电平由高变低时的输入电压。又称上触发电平。 3. 回差（滞回电压）：VTH 与 VTL之间的 差值；即 回差（滞回电压） 差值； VH = VTH - VTL 4．滞回特性： ．滞回特性： 施密 特触发器由第一稳 态翻转到第二稳态的上限门 槛电压 VTH 与第二稳态翻转到 第一稳态的下限门槛电压 VTL 存在差值的现象。 存在差值的现象。
施密特触发器工作原理
VTH
VDD 2
R1< R2
I为三角波
v I1
R2 R1 R2
vI
R1 R1 R2
vO
当vI1=0，v O= 0V
υo vO/V
VOH ≈VDD 10
υI1
(1) I上升 只要 I1 <VTH，则保持 O =0V
8 B
6
4
(2)当υI 1 =VTH，电路发生正反馈 ：
vI↑ vI1↑ vO1↓
(3) υI1 VTH电路,维持 υ O=VOH 不变
(4)当υI下降, υI1也下降 ,只要υI1 > VTH， 则保持 υo =VOH
当 υI1 =VTH，电路产生如下正反馈 ：
R2
G1
G2
vI↓
vI1↓ vO1↑
vO↓ vI
R1
1
1
vO
vO= VOL
vI1
vO1
↓
I1
R2 R1 R2
I
R1 R1 R2
8.2 施密特触发器
8.2.1 用门电路组成的施密特触发器 8.2.2 集成施密特触发器 8.2.3 施密特触发器的应用
8.2 施密特触发器
1、施密特触发器电压传输特性及工作特点：
① 施密特触发器属于电平触发器件，当输入信号达到某一定电压 值时，输出电压会发生突变。
② 电路有两个阈值电压。 输入信号增加和减少时，电路的阈值电
vO↑ vO=VOH
2
0
2 4 6 8 10
VTH
vI/V
↓
R2
正向阈值电压 (VT+): I 值在增加
过程中，使输出电压产生跳变时
所对应I 的值。
施密特触发器SchmittTrigger
二、电路组成及工作原理
8 UCO 5 6 +VCC 4
uI
工作原理
Q &
1 0
1
3
uO1
+VDD
VCC 2V 3 CC 1V 3 CC
O
uI
uO
t
2 1
&
0 1 0
UOH
7 uO2 UOL TD O
t
外加 UCO 时, 可改变阈值和回差电压
uI 上升时与 2VCC/3 比 uI 下降时与 VCC/3 比
输入 输出
（二） 脉冲展宽 UT+ UT– uI
集电极开路输出
A uA
C
uO
（三） 多谐振荡器
R
uI
1 uO
UT+ >U < U T+ T –
uA
UT+ UT–
C
U OH U U OL OH
uO
三、滞回特性及主要参数 (一) 滞回特性 uO
(二) 主要静态参数
回差 电压
UOH
UOL
O
上限阈值电压
UT–
1 V 3 CC
2 V 3 CC
UT+ uI
U T
2 VC C或U C O 3 1 1 VC C或 U C O 3 2
下限阈值电压
U T
特点: uI 增大时与上限阈值比 uI 减小时与下限阈值比
VSS
1 2 3 4 5 6 7
14 VDD 13 3A 12 3B 11 3Y 10 4Y 9 8 4A 4B
CC40106
CC4093
（二） 主要静态参数
CC40106、CC4093 的主要静态参数 电参数 名称 符号 测试条件 VDD 5 10 15 5 10 15 5 10 15 参 数 最小值 2.2 4.6 6.8 0.9 2.5 4 0.3 1.2 1.6 最大值 3.6 7.1 10.8 2.8 5.2 7.4 1.6 3.4 5 单位
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个脉冲去控制某一电路，则可使它在Tw时间内动作(或者不动作)。
12
.
2、实验原理
•用555定时器构成单稳态触发器
注意：工作中不使用电压控制输入端（5脚）时， 一般都通过一个0.01μF的电容接地,以旁路高频干 扰。
13
tw=1.1RC
.
2、实验原理
•用555定时器构成施密特触发器
555定时器内 部比较器有两个不同的 基准电压UR1和UR2。
可产生精确的时间延迟和振荡，
内部有3个5KΩ的电阻分压器，故称 555。
在波形的产生与变换、测量与控 制、家用电器、电子玩具等许多领域 中都得到了应用。
4
.
2、实验原理
各公司生产的555定时器的逻辑功能与外引
线排列都完全相同。 实验中用NE555。
特点
种类
单定时器型号
的最后几位数码 双定时器型号
的最后几位数码
例如施密特触发器用作整形电路——把不规则的输入信号整形成为矩形脉冲。
8
.
2、实验原理
•施密特触发器9源自.2、实验原理施密特触发器的传输特性及输入输出波形
V in
V T+ V T
0
V OH
V out
V OL
0
正向阈值电平VT+：
V in V T+
UI 上升时，引起Uo 突变时对应的UI 值。 V T
3、实验内容
实验电路板
18
.
4、实验要求
▪ 1、按要求完成原始数据记录 ▪ 2、回答实验课后思考题 ▪ 3、总结实验结论 ▪ 4、完成实验报告
19
.
下次实验预习要求
1、预习：实验五
数据选择和译码显示 -1
2、完成实验报告上的预习思考题
20
.
.
21
微分电路与RC耦合电路：
1、微分电路
微分电路可把矩形波转换为尖脉冲波，即只有输入波形发生突
测绘电压传输特性。
（比较Vi’ 、Vo得出 VT+、 VT-）
16
.
3、实验内容
注意事项
(一)故障检测和排除
1、检查各连线是否正确，尤其是电源线。 2、 要使波形稳定显示则需： (a) 选择正确的触发源。（Edge按键菜单） (b)调节触发平(Level）旋钮，使触发电平 在波形幅度范围内。
17
.
实验四
555集成定时器的应用-2
.
1
1
. 实
内容纲要
验
目
的
2. 实验原理 3. 实验内容 4. 实验要求
2
.
1、实验目的
•复习555时基电路、施密特触发器以及单稳态触发器的 工作原理。 •学会分析和测试用555时基电路构成的单稳态触发器， 施密特触发器。
3
.
2、实验原理
555定时器是模拟—数字混合式 集成电路。
优点
电源电压工作范围
双极型产品
555
556 驱动能力
较大 5~18V
CMOS产品 7555
7556 低功耗 高输入阻抗 2~18V
5
.
2、实验原理
电阻分压器
电压比较器 缓冲器
放电管T
基本RS触发器
555逻辑电路图和引脚6 图 .
2、实验原理
555定时器功能表
TH
TR
×
×
＞
2 3
VCC
＞
1 3
VCC
变的瞬间才有输出。而对恒定部分则没有输出。输出的尖脉冲波形 的宽度与R*C有关（即电路的时间常数），R*C越小，尖脉冲波形越 尖，反之则宽。此电路的R*C必须远远少于输入波形的宽度，否则就 失去了波形变换的作用，变为一般的RC耦合电路了，一般R*C少于 或等于输入波形宽度的1/10就可以了。
22
.
11
.
2、实验原理
单稳态触发器应用
单稳态触发器广泛应用于脉冲整形、延时和定时电路中。
脉冲整形
脉冲延时
脉冲定时
• 脉 冲 整 形: 把不规则的波形转换成宽度、幅度都相等的波形。 • 输出脉冲延时: 把输入信号延迟一定时间后输出。 • 脉 冲 定 时: 单稳态触发器能够产生一定宽度Tw的矩形脉冲，利用这
0.01uF
15
.
3、实验内容
（2）．用555定时器构成施密特触发器
按图3.52(a)电路接线，取R1=R2=100KΩ， C1=C2=0.01μf。输入正弦波信号1KHZ，逐渐加大Vi的幅度， 用双踪示波器分别观察记录Vi、Vi’、Vo波形（注意输入正弦波信号对 输出波形的脉宽、上、下限触发电平以及回差电压的影响，要求得出 结论）。
负向阈值电平VT- ：
0 V out
UI 下降时，引起Uo 突变时对应的UI值。 V O H
V OL
0
10
.
反向传输
t
t
同向传输
t
t
2、实验原理
•单稳触发器
单稳态触发器只有一个稳定的状态。这个稳定状态要么是 0，要么是 1 。单稳态触发器的工作特点是：
①、它有稳态和暂稳态两个不同的工作状态。 ②、在触发脉冲的作用下，能从稳态翻转到暂稳态，在暂稳态 维持一段时间后，再自动返回稳态。 ③、暂稳态维持时间的长短仅仅取决于单稳触发器电路本身的参 数，与触发脉冲无关。
V3 2VCC 1 3VCC1 3VCC
14
.
3、实验内容
▪ ⑴．用555定时器构成单稳态触发器
▪ 按图2.2.4（a）连接电路，取R1=R2=5.1k，R=100k，C=0.01F， C1=0.01F。输入600Hz TTL信号，用双踪示波器分别观察并记录Vi、 Vi’、VC、VO的波形，并标出周期、幅值、脉宽等。
＜
2 3
VCC
＞
1 3
VCC
＜
2 3
VCC
＜
1 3
VCC
Rd
0 1
1
1
OUT DIS
0 导通 0 导通
保持 保持 1 截止
555逻辑电路和引脚图
7
.
2、实验原理
•施密特触发器
利用多谐振荡器直接产生
获取矩形脉冲波形
利用整形电路把周期性变化波形变换 为符合要求的矩形脉冲
矩形脉冲的整形电路可以用施密特触发器实现
12
.
2、实验原理
•用555定时器构成单稳态触发器
注意：工作中不使用电压控制输入端（5脚）时， 一般都通过一个0.01μF的电容接地,以旁路高频干 扰。
13
tw=1.1RC
.
2、实验原理
•用555定时器构成施密特触发器
555定时器内 部比较器有两个不同的 基准电压UR1和UR2。
可产生精确的时间延迟和振荡，
内部有3个5KΩ的电阻分压器，故称 555。
在波形的产生与变换、测量与控 制、家用电器、电子玩具等许多领域 中都得到了应用。
4
.
2、实验原理
各公司生产的555定时器的逻辑功能与外引
线排列都完全相同。 实验中用NE555。
特点
种类
单定时器型号
的最后几位数码 双定时器型号
的最后几位数码
例如施密特触发器用作整形电路——把不规则的输入信号整形成为矩形脉冲。
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2、实验原理
•施密特触发器9源自.2、实验原理施密特触发器的传输特性及输入输出波形
V in
V T+ V T
0
V OH
V out
V OL
0
正向阈值电平VT+：
V in V T+
UI 上升时，引起Uo 突变时对应的UI 值。 V T
3、实验内容
实验电路板
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4、实验要求
▪ 1、按要求完成原始数据记录 ▪ 2、回答实验课后思考题 ▪ 3、总结实验结论 ▪ 4、完成实验报告
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下次实验预习要求
1、预习：实验五
数据选择和译码显示 -1
2、完成实验报告上的预习思考题
20
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21
微分电路与RC耦合电路：
1、微分电路
微分电路可把矩形波转换为尖脉冲波，即只有输入波形发生突
测绘电压传输特性。
（比较Vi’ 、Vo得出 VT+、 VT-）
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3、实验内容
注意事项
(一)故障检测和排除
1、检查各连线是否正确，尤其是电源线。 2、 要使波形稳定显示则需： (a) 选择正确的触发源。（Edge按键菜单） (b)调节触发平(Level）旋钮，使触发电平 在波形幅度范围内。
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实验四
555集成定时器的应用-2
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1
1
. 实
内容纲要
验
目
的
2. 实验原理 3. 实验内容 4. 实验要求
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1、实验目的
•复习555时基电路、施密特触发器以及单稳态触发器的 工作原理。 •学会分析和测试用555时基电路构成的单稳态触发器， 施密特触发器。
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2、实验原理
555定时器是模拟—数字混合式 集成电路。
优点
电源电压工作范围
双极型产品
555
556 驱动能力
较大 5~18V
CMOS产品 7555
7556 低功耗 高输入阻抗 2~18V
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2、实验原理
电阻分压器
电压比较器 缓冲器
放电管T
基本RS触发器
555逻辑电路图和引脚6 图 .
2、实验原理
555定时器功能表
TH
TR
×
×
＞
2 3
VCC
＞
1 3
VCC
变的瞬间才有输出。而对恒定部分则没有输出。输出的尖脉冲波形 的宽度与R*C有关（即电路的时间常数），R*C越小，尖脉冲波形越 尖，反之则宽。此电路的R*C必须远远少于输入波形的宽度，否则就 失去了波形变换的作用，变为一般的RC耦合电路了，一般R*C少于 或等于输入波形宽度的1/10就可以了。
22
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11
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2、实验原理
单稳态触发器应用
单稳态触发器广泛应用于脉冲整形、延时和定时电路中。
脉冲整形
脉冲延时
脉冲定时
• 脉 冲 整 形: 把不规则的波形转换成宽度、幅度都相等的波形。 • 输出脉冲延时: 把输入信号延迟一定时间后输出。 • 脉 冲 定 时: 单稳态触发器能够产生一定宽度Tw的矩形脉冲，利用这
0.01uF
15
.
3、实验内容
（2）．用555定时器构成施密特触发器
按图3.52(a)电路接线，取R1=R2=100KΩ， C1=C2=0.01μf。输入正弦波信号1KHZ，逐渐加大Vi的幅度， 用双踪示波器分别观察记录Vi、Vi’、Vo波形（注意输入正弦波信号对 输出波形的脉宽、上、下限触发电平以及回差电压的影响，要求得出 结论）。
负向阈值电平VT- ：
0 V out
UI 下降时，引起Uo 突变时对应的UI值。 V O H
V OL
0
10
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反向传输
t
t
同向传输
t
t
2、实验原理
•单稳触发器
单稳态触发器只有一个稳定的状态。这个稳定状态要么是 0，要么是 1 。单稳态触发器的工作特点是：
①、它有稳态和暂稳态两个不同的工作状态。 ②、在触发脉冲的作用下，能从稳态翻转到暂稳态，在暂稳态 维持一段时间后，再自动返回稳态。 ③、暂稳态维持时间的长短仅仅取决于单稳触发器电路本身的参 数，与触发脉冲无关。
V3 2VCC 1 3VCC1 3VCC
14
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3、实验内容
▪ ⑴．用555定时器构成单稳态触发器
▪ 按图2.2.4（a）连接电路，取R1=R2=5.1k，R=100k，C=0.01F， C1=0.01F。输入600Hz TTL信号，用双踪示波器分别观察并记录Vi、 Vi’、VC、VO的波形，并标出周期、幅值、脉宽等。
＜
2 3
VCC
＞
1 3
VCC
＜
2 3
VCC
＜
1 3
VCC
Rd
0 1
1
1
OUT DIS
0 导通 0 导通
保持 保持 1 截止
555逻辑电路和引脚图
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2、实验原理
•施密特触发器
利用多谐振荡器直接产生
获取矩形脉冲波形
利用整形电路把周期性变化波形变换 为符合要求的矩形脉冲
矩形脉冲的整形电路可以用施密特触发器实现