脉冲波形的变换与产生

555定时器功能表
输
阈值输入
ui1
×
入
触发输入 复位
ui2
RD
×
0
输出
输出 放电管
UO
T
0 导通
＜2/3VCC
＞2/3VCC
＜2/3VCC
＜1/3VCC
＞1/3VCC ＞1/3VCC
1
1 截止
1
0 导通
1 不变 不变
复位RD=0时， G3“有0出1”， 经反相器，使
UO=0，T 基极 为高电平，饱 和导通。
+R
- C1
＆
电 源 电 压 分 压 ， C1 同 相 输 入 端 对 地 电 位 为 2 ／ 3VCC ， C2反相输入端对地电位为 1／3VCC。
R 5KΩ
-
+
C2
S
＆
Q G2
＆
1
UO(3)
G3 C1和C2为电压比较
R 5KΩ
T
R
器，当u+＞u-时输出 为 1 ； u+＜u- 时 输 出
接地(1)
引入改变了两个比较器的比
VCO 较电位，使回差调节更加方
施密特触发器应用： 便。 △UT =1/2VCO 。
1.波形变换 将缓慢变化的三角波、锯齿波、正弦
波（P405）等非矩形波变换为矩形波。
2.整形（改善脉冲波形的上升下降沿）与抗干扰
消除顶部振整理荡课件。
8
3.幅度鉴别
UT+ UT-
如果将输入信号视为
ui2
2
7 放电
UO
3
6 ui1
R
4
5 uiC
触发输入 ui2(2)
-
+
C2
S
＆
Q G2
＆
G3
R 5KΩຫໍສະໝຸດ 放电端(7)TR
1
UO(3)
555定时器 端口图
接地(1)
电路有八个端口，复位端除复位时为0，其余均为1；控 制电压端uiC(5) ，外接其它电源可以改变比较器的基准电 压。不使用时，为防止干扰整，理课需件 0.01µF电容接地。 3
有双极型和CMOS两种类型的产品。前者驱动 能力强（最大负载电流达200mA）；后者电源电 压范围宽（3～18V）、功整理课耗件 低、输入阻抗高。 1
电源Vcc(8)
复位(4)
由分压器(三个5KΩ电阻) 对
控制电压 uiC(5)
阈值输入 ui1(6)
触发输入 ui2(2)
放电端(7)
R 5KΩ
G1
Uo
2∕3 VCC以前，电路的这种状态
0.01µF 不会改变。该状态为稳态Ⅰ（1
态）；
2) Ui继续升高，一旦超过2∕3 VCC时，定时器中C1 输出 “0”， C2 输出“1”，使SR锁存器置0（Q=0,UO=0,放电 管T 饱和），Ui开始下降，在未达到1∕3 VCC以前，电路
的这种状态也不会改变。该整理状课件态为稳态Ⅱ（0态）。 5
△UT =VT+-VT- =1/3VCC。整回理课差件 愈大，抗干扰能力愈强7。
VCC1
ui 8 4
6
7
555 3
2
5
1
VCC2
增加了两个电源VCC2、VCO
R
和一个输出端UO2。当UO为1 时，T 截止，R上无电压降，
Uo2 UO2=VCC2，若VCC2＞VCC1，
Uo1 提高了输出的幅度； VCO的
3
V
CC
时， uoH
才产生负跳变；
同样当输入电压由较大值开始 uoL
0
ui
减小时，达到
2 3
V
CC
时，不产生
正跳变，直至减小到
1 3 V CC
时，
才产生正跳变。均有“迟滞”，
1 3
V
CC
电
2 3
V
CC
路 符 ui
1
uo
曲线类似铁磁材料的“磁滞回 号
线”两。次翻转的电压（阈值电压）之差，称之为“回差”。
ui
2 3 V CC
1 3
V
CC
0
uo
0
电路将三角波变换为矩
形波，电路是一种波形
变换电路。
t
电路亦可将正弦波、
锯齿波等非矩形波变换
整理课为件 矩形波。
6
t
施密特触发器的传输特性具有
电压传输特性:
“迟滞”现象：当输入电压由零
指输出电压随输入
开始增大时，达到1 V
3
CC
时，不
电压变化的特性。
uo
产生负跳变，直至增大到2
为0。
G1和G2组成基本SR锁存器；三极管T为放电管，当T饱和时C、E
极间电阻很小，C极通过E极对地放电；G3为具有缓冲作用的与非门，
无复位信号时就是一反相器，U整O理=课Q件 。
2
电源Vcc(8)
复位(4)
地
1
8 VCC
控制电压 uiC(5)
阈值输入 ui1(6)
R 5KΩ
G1
+R
- C1
＆
R 5KΩ
第八章 脉冲波形的变换与产生
数字电路中，常需要各种脉冲波形。这些波形 的获取，有两种方法：通过波形变换获得；由产 生电路直接得到。
555定时器是一种集模拟、数字一体的中规模集 成电路。其应用极为广泛。不仅广泛应用于信号 的产生（产生多谐振荡器、单稳态触发器和施密 特触发器）和变换,还常用于控制和检测电路中。
uuui1ii11＜＞＜222//3/33VVVCCCCCC，，，比比比较较较器器器CCC111输输输出出出“““110”””；；；uuui2ii22＞＜＞11/3/3VVCCCC，，比比
较较器器CC22输输出出““101””。。基基本本SSRR锁锁存存器器状置置态““不10””变，，，UUOOU==OQQ状==10态，，不TT变，
3) Ui 继续升降低，一旦低于1∕3 VCC时，定时器中C2 输 出“0”，使SR锁存器置1（Q=1,UO=1,放电管T 截止）。
又回到稳态Ⅰ（1态）。
电路有两个稳定的工作状态，称为“双稳态”触发器。
电路的工作归结为两个稳定的工作状态和两个稳态之间
的转换过程 。状态转换完全由输入电平控制（触发）。
基T基状极极态为为也低高不电变平。，截饱止和。导通。整理课件
4
一、用555定时器组成施密特触发器（双稳态电路）
VCC
工作原理：1) 当u6i＜脚1与∕3 2V脚CC时相，接定时器C1
输出“1”， C2 输出“0”，使
ui
84
6
7
555 3
2
5
1
SR锁存器置1（Q=1,UO=1,放电
管T 截止）ui升高，在未达到
9
VCC 电路只有一个电阻R 和
R
84
电容C 作为定时元件。
6 3
工作原理：
7 555
ui
2
5
+
1
C -uC
Uo
1、稳态（0态）
0.01µF 无触发信号时，ui为高
电平( ＞
2 3
V
CC
)，电
电路若为1态，T截止， 路若为0态，T 导通， 电 当 器 路源输uCC1V出输＞C为出C通0为过态0R。，32时对V仍C，CC 使充比电电较整，理课件电 u较 电C=器容 路0CC保，1通持.定C过为2时输T0器放出态内电均；部，为比使110，
干 扰 信 号 ， 并 以 UT+ 作 为能够容忍的干扰幅度，
可以鉴别出超过容忍幅
度的干扰信号，接入计
数器后可统计出干扰信
4.组成多谐振荡器（P411）号的数量。
二、用555定时器组成单稳态触发器
单稳态:电路只有一个稳定的工作状态和一个不
稳定的“暂态”。其工作原理主要是讨论触发翻
转后，电路自动返回的整过理课渡件 过程。