数电07

22
改变状态
例：
若上图中J 若上图中J、K始终保持高电平，输出波形？ 始终保持高电平，输出波形？
23
3、预置与清零输入
同步输入端： 触发沿控制） 同步输入端：D、J、K（触发沿控制）
异步输入端：预置（PRE） 异步输入端：预置（PRE） 清零（CLR） 清零（CLR）
24
预置： 预置：
PRE
清零： 清零： CLR
47
作 业
P199 11、12 、23、27
48
200 KΩ
50 µF
0.01µF
44
例2 两相时钟发生器电路如图 两相时钟发生器电路如图10.5.11所示已知 1＝ 所示已知R 所示已知 510Ω，R2＝10KΩ，C=0.1µF。(1)说明 定时器组成 说明555定时器组成 ， ， 。 说明 何种电路？ 计算周期T和脉冲宽度 。 何种电路？(2) 计算周期 和脉冲宽度tw。
vI 1 VTH
×
2 VCC 3 2 < VCC 3 2 < VCC 3 2 > VCC 3 >
7 6 2
4 RD
DISC TH TR GND
8 VCC
RD 0
vI 2 VTR’
×
1 > VCC 3 1 > VCC 3 1 < VCC 3 1 < VCC 3
vo
TD
CB555 VCO 5
vo 3
1 1 1 1
（1）当vI<VCC/3，Q=1（vo＝ ） ， （ VOH）， ′=0；当vI增加时， ），Q 增加时， ； 2VCC/3> vI >VCC/3，Q=1，Q ′=0， ， ， ， 触发器保持原态； 触发器保持原态；当 vI>2VCC/3时， 时 ），Q Q=0 （vo＝VOL）， ′=1。 。 2） >2V /3时 =0 =1； 减少时， （2）当 vI>2 CC/3时， Q=0 ，Q ′=1；当vI 减少时， 2VCC/3> vI > VCC/3，Q=0，Q ′=1，触发器保持原态； ， ， ，触发器保持原态； 减少到v ），Q 当vI 减少到 I<VCC/3，Q=1（vo＝VOH）， ′=0； ， （ ； 故其正向阈值电压为V ＋ 故其正向阈值电压为 T＋＝2VCC/3，负向阈值电压为 ， VT－＝VCC/3，故电路的回差电压为△VT＝ VCC/3。若改 回差电压为△ ，故电路的回差电压为 。 － 变回差电压的大小，则可通过5脚外接电压 脚外接电压V 来改变。 变回差电压的大小，则可通过 脚外接电压 CO来改变。
1 a
b 10.5.2 CB555
29
各管脚的名称和功能: 各管脚的名称和功能
1－接地端 － 2－低电平触发端 － 3－输出端，输出 －输出端， 电流可达200mA， 电流可达 ， 直接驱动继电器、 直接驱动继电器、 发光二极管、 发光二极管、扬 声器、指示灯等， 声器、指示灯等， 输出电压约低于 电源电压1－ 。 电源电压 －3V。 4－复位端 －
40
4 、用555定时器接成的多谐振荡器 定时器接成的多谐振荡器
其构成电路如图所示
vo
0.01µF
41
对应的波形如图所示
电路的振荡周期为 T = ( R 1 + 2 R 2 ) ln 2 = 0 . 69 ( R 1 + 2 R 2 ) C
T 1 = 0 . 69 ( R 1 + R 2 ) C T 2 = 0 . 69 R 2 C
正沿触发的D触发器真值表： 正沿触发的D触发器真值表：
输入 输出 说明
D
低 高
C
↑ ↑
Q
低 高
Q′
高 低 复位 置位
18
3、边沿触发的D触发器的操作 边沿触发的D
正沿触发的D触发器的操作 正沿触发的D触发器的操作
负沿触发的D触发器的操作 负沿触发的 触发器的操作
19
例（上升沿触发）： 上升沿触发）：
34
35
作 业
36
3 、555定时器的应用 —— 单稳态触发器 定时器的应用
R
vo
vI
0.01µF
37
波形如图所示其工作过程如下
处于高电平时，电路的稳定状态 稳定状态为 当vI处于高电平时，电路的稳定状态为vo＝0
38
脉冲下降沿到达时 到达时， ＝ ， 当vI脉冲下降沿到达时，Q＝1， Q ′＝0，此时放电管 ， 截止， 通过R给 充电 充电， 增加。 TD截止，VCC通过 给C充电，vC增加。当vC≥2VCC/3时， 时 Q＝0 （v0＝0 ）， Q ′＝1， C 通过TD放电。 ＝ ， 通过 放电。 变成高电平，此时v 输出均为高电平， vI变成高电平，此时 C1和vC2输出均为高电平，电路保 39 持v0＝0 。
按逻辑功能方式： 锁存器 锁存器、 触发器 触发器、 触发器 触发器、 按逻辑功能方式：SR锁存器、JK触发器、D触发器、T 触发器、 ′ 触发器、T′触发器
17
2、边沿触发的D触发器 边沿触发的D
a)正沿触发(上升沿触发) a)正沿触发(上升沿触发) 正沿触发
b)负沿触发(下降沿触发) b)负沿触发(下降沿触发) 负沿触发
{
{
vo
0.01µF
43
R2 q= R1 + R2
2004-11-29
图为由555定时器构成的简易触摸开关，试分析 定时器构成的简易触摸开关， 例： 图为由 定时器构成的简易触摸开关 是什么电路？二极管能亮多长时间？ 是什么电路？二极管能亮多长时间？ 解：此电路为单稳态触发器 二极管亮的时间为
t w = 1 .1RC = 1 .1 × 200 × 10 3 × 50 × 10 − 6 = 11s
31
2 、555定时器的应用 定时器的应用——施密特触发器 定时器的应用 施密特触发器
电路连接如图所示: 电路连接如图所示
vI
vo
0.01µF
32
其电压传输特性如图示。由图可知， 其电压传输特性如图示。由图可知，这是个典型的 反相输出的施密特触发器。 反相输出的施密特触发器。
33
施密特触发器工作原理： 施密特触发器工作原理：
例：
25
作
业
P199
16.17.20
26
六、555定时器 555定时器
555定时器是一种多用途的数字－模拟混合的 定时器是一种多用途的数字－ 定时器是一种多用途的数字 集成电路。它可以很方便地构成多谐振荡器、 集成电路。它可以很方便地构成多谐振荡器、单稳 态触发器和施密特触发器。 态触发器和施密特触发器。 555定时器为双极型产品，7555为CMOS型的 555定时器为双极型产品，7555为CMOS型的 定时器为双极型产品 产品，为了实际需求，又出现了双极型556和 产品，为了实际需求，又出现了双极型 和 CMOS型7556.尽管厂家不同，但各种类型的 尽管厂家不同， 型 尽管厂家不同 但各种类型的555定 定 时器的功能及外部引脚排列都是相同的。 时器的功能及外部引脚排列都是相同的。
30
各管脚的名称和功能: 各管脚的名称和功能:
5－电压控制端，此端可外加一电压以改变比较器的参 －电压控制端， 考电压，不用是可悬空或通过0.01µF的电容接地。 的电容接地。 考电压，不用是可悬空或通过 的电容接地 6－高电平触发端 － 7－放电端，当 －放电端， 触发器的Q＝ 触发器的Q＝0 导通， 时，TD导通，外 接电容C 接电容 通过此 管放电。 管放电。 8－电源端，可 －电源端， 在5－18V范围 － 范围 内使用。 内使用。
9
1、门控S-R锁存器 门控S
10
EN 0 1 1 1 1
S
R
Q
Q′
说明 保持 保持 复位 置位 无效
11
× × 0 0 1 1 0 1 0 1
不变 不变 不变 不变 0 1 × 1 0 ×
举 例：
12
2、D锁存器
D锁存器 是S-R锁 存器的 变种， 变种， 这种锁 存器具 有一个D 有一个D 输入和 一个使 能端。 能端。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
27
1 、555定时器的电路结构与功能 定时器的电路结构与功能
组成_ ： • 电阻分压器 • 电压比较器 （C1，C2） • 基本 触发 基本RS触发 器、 • 缓冲器 • 放电管 T
28
图10.5.1为国产双极型定时器CB555 10.5.1为国产双极型定时器 为国产双极型定时器CB555
其图形符号和功能表: 其图形符号和功能表
42
振荡频率为 f = 1 =
T
1 0.69( R1 + 2 R2 )C
上式标明，改变 和C就可 上式标明，改变R和 就可 改变振荡频率。 改变振荡频率。用CB555组 组 成的多谐振荡器最高频率为 500KHz，用CB7555组成的 ， 组成的 多谐振荡器最高频率可达 1MHz。为了改变占空比， 。为了改变占空比， 可采用图10.5.9所示电路。 所示电路。 可采用图 所示电路
EN 1 1 0
D 0 1 ×
Q 0 1 保持
Q′ 1 0 保持
13
举 例：
14
15
作 业：
P199 13、14
16
三、D 触发器
触发器类似于锁存器，双稳态电路， 触发器类似于锁存器，双稳态电路，具有一个称为 时钟的输入端。 时钟的输入端。
1.触发器分类： 触发器分类： 触发器分类
按触发方式：电平触发器、脉冲触发器、 按触发方式：电平触发器、脉冲触发器、边沿触发器
S 0 0 1 1
说明 保持 复位(置 复位 置0) 置位(置 置位 置1) 无效
5
2、基本操作
初始状态
→