555电路

5kΩ
v IC v I1
＋ －C 1
5kΩ
vI
v I2
－ ＋C 2
VCC
RD
R
&
S
&
&
vO 5kΩ T
R
vC vI
C
G 1
vO
84
7
3
6 555
2
5
1
VCC vO
0 .0 1 F
①没有触发信号时( υi
1 3
VCC)电路处于稳态，输出为0
②外加触发信号，电路转换到暂态，输出为1
22V23VCVCCCC/C3/3
vO
vO1
VOH
V OH
vI 1
vo
vI 1
vo
VOL
o V T+
V T-
同相输出施密特触发器
V OL
o VT_
VT+
vI
反相输出施密特触发器
8.4.2 用555定时器组成施密特触发器
V CC
RD
5kΩ
vI
v IC v I1
＋ －C 1
R
&
5kΩ
v I2
－ ＋C 2
S
&
vO 5kΩ T
G
&
1 (3 v
RC延时环节
开 关 电 路
8.4.4 用555定时器组成多谐振荡器
1、电路组成
VCC (8)
RD (4)
(VCC-
)
R1
VCC
84
R2
7
3
vO
R1 R2 -
5 k
(5) + (6) - C1
5 k
(2) + C2
R
&
vo
S
&
G
&
1
vC C
6 555 5
2 1
0 .0 1 F
5 k
(7)
T
C
(1)
uo 直流电
源端钮
a +
_A
o
u-
b +
_ u_+
+
+
+ u_o
A：开环电压放大倍数， 可达十几万倍
运算放大器简称运放是一种用集成电路工艺制成的多端元件。
R
18
u
27
VCC
u
36
uo
45
VCC
运算放大器NE5532P和HA17339的封装图
NE5532P的外部接线图
Pin1,Pin5: 调零端。调整外接电阻R使得当输入电压为零时输出电压也为零。
O
失落脉冲
t t
t tW
t
用555定时器组成可重复触发单稳的应用
用于心电信号检测
R 8
7
vI
1
AT ＋
6
－C 2
I/V
3.33 1.67
O
t
A
VCC
R1 4
3
vO
5
1 0.01 F
O
t
O
报警
O
t
由555定时器接成的汽车、马达等运转部件超速报警器
+10V
R1
R2
10k
84
18k
84
vI
T1 vC1 C1
4、掌握由555定时器组成的施密特触发器的电路、工作原理 及其应用
8.4 555定时器及其应用
8.4.1 555定时器
555定时器是一种应用方便的中规模集成电路, 广泛用于信号的产生、变换、控
制1与、检电测路。结构
VCC (8)
RD(4)
5 k
vIC (5)
+
R
&
电阻分压器 vI1 (6)
- C1
vO
程中，使输出电压产生跳变时所对
V OH
应的vI值称为正向阈值电压.
负向阈值电压 (VT-): I 值在减小过程
0
中，使输出电压产生跳变时所对应
的vI值称为负向阈值电压 .
回差电压:
VTVT+VT
1 3
V
CC
2 3
V
CC
vI
VT-
VT+
V CC
RD
5kΩ
vI
v IC v I1
＋ －C 1
R
&
5kΩ
Pin2: 反相输入端。当电压由此引脚接入时，输出电压与输入电压极性相反
Pin3: 同相输入端。当电压由此引脚接入时，输出电压与输入电压极性相同。
Pin4: 负电源接入端。运放内部含有晶体管，需外施电压源才能工作。
Pin6: 电压输出端。 Pin7: 正电源接入端。 Pin8: 未用。
8.4.1 555定时器
二、电压比较器
电压比较器的功能： 电压比较器用来比较输入信号与参考电压的大小。当两者幅
度相等时输出电压产生跃变，由高电平变成低电平，或者由低 电平变成高电平。由此来判断输入信号的 大小和极性。
用途： 数模转换、数字仪表、自动控制和自动检测等技术领域，
以及波形产生及变换等场合 。
运放工作在开环状态或引入正反馈。
输出缓冲反相器
5 k
S
&
-
vI2 (2)
+ C2
G
(3)
&
1
vo
电压比较器
vo’ (7)
5 k
T
(1)
集电极开路输出三极管
基本SR锁存器
含运算放大器的电阻电路
一. 电路模型和外特性 1. 运算放大器（operational amplifier）图形符号
反相输入端
+U
u-
-
u+
+
-U
同相输入端
输出端
vC
2 3
V
CC
1 3
V
CC
v0
t1
t2
tPL tPH
4、用555定时器组成占空比可的调多谐振荡器
VCC
RA R1 R2
78 4
D1
3
6 555
RB R3
vC 2 1 5
＋
D2 － C
vO 0.01F
tpH = RAC1n2≈0.7RAC
tPL=RBC1n2≈0.7RBC f 1 1.43
tPLtPH (RARB)C
6
7
555 （0）
3
vO1
T2 vC2 C2
6
7
555 （1）
3
D vO2
0.01F
2 15
0.01F
2 15
O
0.01F
0.01F
正常 vI
超速
10s O
140s
t
8.3多谐振荡器
概述
三、多谐振荡器的基本组成
开关器件：产生高、低电平
反馈延迟环节（ RC电路）：利用RC电路的充放电特性实现延时，输出 电压经延时后,反馈到开关器件输入端，改变电路的输出状态,以获得所脉 冲波形输出。
V D DV T
V T -
V D DV T V T -
4、应用 ③消除干扰信号
传输线上电容较大
vI
1
vI
VT+ VT–
0 vO V OH
V OL 0
vO tt t
传输线长，接收端的阻 抗与传输线阻抗不匹配
vI
1
vO
vI
V T+ V T–
0
t
vO
VOH
VOL
0
t
(b)
8.1 单稳态触发器
单稳态触发器的工作特点： ① 电路在没有触发信号作用时处于一种稳定状态。 ② 在外来触发信号作用下，电路由稳态翻转到暂稳态;
R
VCC
R
84
7
6 2
555
3
C
15
0.01 F
1
vI
vo
C
8.4.2 用555定时器组成施密特触发器
② 波形产生电路(多谐振荡器 )
vI
R
VT+
VT_
1
vI
vo
0
t
vo
C
VOH
T2
T1
VOL
TT 1T 2
0
t
R C lnV D DV T R C lnV T +R C ln(V D DV T V T +)
t
vI
2
5
C
1
0.01F O
vO
t1
t2
t
tw=RC1n3≈1.1RC
O
tW
t
如将5脚接电压V,电路的脉宽会改变吗?V增加,脉宽如何 改变?减小?
8.1.3 单稳态触发器的应用
1. 定时
vI VOH
计数器 0
vO 与门
t
vB
VOH
tw
tP
0
o
tw
t
vA
vA
VOH
vB
0
t
单稳态触发器
vO
VOH
vI
0
t
该电路可用于频率计
555组成的单稳态的应用:
①脉冲宽度调制器
V CC
vIC
R
84
vI
3 2
O
vO
vI
7
v IC
5
O
16
C
vO
O
工作波形
VCC 1323VVCC CC
t
t
t
② 用555定时器组成可重复触发单稳
VCC
vI
R
R1
84
O
7

3
vO
vC
T＋
6
5
2 3
VCC
vI
－C 2 1
O
0 .0 1 F vO
1. 基本电压比较器
+
R1
–
+
+
ui
+ UR
R2
+
uo –
––
运放处于开环状态
+Uo(usaot)
UR ui
O
–Uo(sat) 电压传输特性
2. 滞回比较器
电路中引入正反馈
+
ui –
R1
－+–
+
R2
－ (1) 提高了比较器的响应速度；
+ uo –
(2) 输出电压的跃变不是发生 在同一门限电压上。
vC(t)VC(C 1etR)C
v C(t) V CC
放电路径
当开关掷向位置3时，
0
t
vC(t)
电容将按逆时针方向经RC电路放电，并逐渐衰减为零。 V C(O ) 设电容放电时的初始电压为vC (0)，则电容放电电压
vC(t)vC(0)et RC
0
t
8.4.3 用555定时器组成单稳态触发器
1、电路
输出 (VO)
0 1
0
不变
放电管 T
导通 截止
导通
不变
8.4.2 用555定时器组成施密特触发器
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，电路的阈值电压分别 是正向阈值电压（VT+）和负阈值电压（VT-） 。
2、工作原理 1）电路第一暂态，输出为1。电容充电，电路转换到第二暂态,输出为0
电容充电时间常数=（R1+ R2）C
2）电路第二暂稳态，电容放电，电路转换到第一暂态
VCC (8)
RD (4)
(VCC-
)
R1 -
R2 2V13 VCCCC/3
C
5 k
(5) + (6) - C1
5 k
R
&
vo
S
&
-
(2) + C2
v I2
－ ＋C 2
S
&
vO 5kΩ T
G
&
1 (3 v
)
O
如何改变电路的阈值电压和回差电压?
改变电路 I C
vO V OH
0
1 3
V
CC
2 3
V
CC
vI
当 IC 0
阈值电压和回差电压?
当 IC V
阈值电压和回差电压?
8.4.2 用555定时器组成施密特触发器
施密特触发器的应用
①波形变换
VCC VCC
1
R 84
7
vO2
vI
6 2
555
3
15
vO1 V IC
0 .0 1 F
vI
23VCC 13VCC
0 vO1
VOH
0
电路输出信号的频率与输入信号频率的关系？
如何改变电路输出信号的占空比？
vO1 VOH
VOL
o VT_ VT+
vI
t t
8.4.2 用555定时器组成施密特触发器
② 波形产生电路(多谐振荡器 )
)
O
电路为反相施密特触发器
逻辑符号: vI 1
vo
vO V OH
0
1 3
V
CC
2 3
V
CC
vI
输入
VI1
×
2 3 V CC
2 3 V CC
2 3 V CC
VI2
×
1 3 V CC
1 3 V CC
1 3 V CC
输出
VO 0 1 0 不变
T 导通 截止 导通 不变
正向阈值电压 (VT+): I 值在增加过
③ 由于电路中RC延时环节的作用，暂稳态不能长保持, 经过一段时间后，电路会自动返回到稳态。暂稳态的 持续时间仅取与RC参数值有关。
I
I
O O
8.1 单稳态触发器
电容器充放电
1S
2
R
3
VCC
开关在位置1时
设电容C上初始电压为零,电容将按指数规 律充电，趋向电压VCC值。电容充电的速 率取决于RC乘积。
Q(%) RA 100% RARB
2、工作原理
01
VCC
RD
5kΩ
323232VVVCCCCCC
v IC v I1
＋ －C 1
R 101
&
5kΩ
1 3 VCCCCCC
v I2
－ ＋C 2
S 10
&
vO 5kΩ T
(VI1)
×
2 3 VCC
2 3 VCC
2 3 VCC
(VI2)
×
1 3 VCC
1 3 VCC
1 3 VCC
(RD)
0 1 1
1
(VO) T
0 导通 0 导通 1 截止
不变 不变
10 G &1 0保1 持
保01持 vO
8.4.1 555定时器
3、555定时器功能表
阈值输入
(VI1)
×
2 3 V CC
2 3 VCC
2 3 V CC
输入
输出
触发输入