555波形发生电路

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振荡器有多种应用:
• 1.能够用于系统定时的时钟信号; • 2. 能产生载波信号调制传输信息的幅度或频率; • 3. 对显示系统产生周期性扫描电压; • 4.把模拟电压或电流转换成数字量; • 5.作复杂信号处理系统的关键模块，如： • ①.锁相环 • ②.频率（合成）等
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两种类型的振荡器:
• ⑴.调谐振荡器产生近似正弦波输出: • ①.RC—网络; • ②.LC—谐路振荡器; • ③.石英晶体振荡器; • ⑵. 多谐振荡器(又叫驰张振荡器): • ①.RC驰张振荡器; • ②.恒流源为定时电容充放电; • ③.射极耦合多谐振荡器;
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• 波形发生电路可以分为两类: • ①正弦波振荡器 • ②多谐振荡器
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正弦波振荡器的概念:
• 振荡器的功能是产生一个稳定的周期随时 间改变的输出波形起到信号或对信号定时 的作用，这样的电路叫振荡器。
• 交流输出信号可以从振荡器得到各种各样 的波形中的一种，如：①正弦波 、②三角 波 、 ③方波 、 ④脉冲序列波 、 ⑤指数波 形.
5 8
R1
VA
7
R2 6
2
C
VB
out
S
R
3
1
用双运放滞回比较器与R1,R2,C组成的RC驰张振荡器。
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555定时器的实际电路
图中R1，R2，C和0.1uF的电容是外接元件。虚线 框内是555定时器及引脚图。
工作原理：
•555定时器有两个阈值 VR2=1/3VCC，VR1=2/3VCC，信 号输入端2、6接在一起，输入 信号为电容C的充电电压UC。
•当UC<VR2时比较器2的输出 vC2=0，Q=1，与非门G3的输出 为低电平，晶体管TD截止电容C， 经R1、R2向C1充电，充电时间 常数：‫ح‬充=(R1+R2)C1
•当VR2<UC<VR1时，vC2=1。比 较器的输出vC1=1，两个与非门 组成S-R触发器，保持状态不变 Q=1，Q=0，电容C继续充电。
单稳态触发器典型电路
电路形式： 2端，作为负脉冲触发输入端 6端，7端接于电容C和R中间，6端作为控制输入，7端是晶体管集 电极放电路径
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555单稳态触发器的电路图
•所谓单稳态触发器，即只有一个稳定状态，另一个状态是暂稳或不稳定状态。
•在稳定状态情况下，没有触发信号。2端处于高电平，大于阈值电压VR2，比较 器2的VC2输出为高电平1，S-R FF输出Q=1，晶体管处于导通状态，C处于放电 状态。555输出为低电平。
555
2百度文库
5
C1
i放
C
1
14
C1充放电波形图和555输出端的输出波形
15
用555定时器组成的占空比可调的多谐振荡器
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7.4单稳态触发器
555定时器芯片的用途很多，可以用它构成单稳态触发器和 整形电路。 555定时电路的应用： (1) 555单稳态触发器 (2) 555定时器作为施密特触发器
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暂稳态时间T1计算： T1=RClnVVCCCC--uuCC((t01))
=RCln
VCC VCC-2/3VCC
=RCln3 =1.1RC
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7.5 施密特触发器
PS:施密特触发器主要用于对输入信号的波形进行整形。
电路形式：
两个比较器的输入端2和6 端接在分压电路R1，R2 中间，检测输入信号Ui的 电压。
6
7.2RC驰张振荡器
1.基本电路结构:
虚线左侧是一个有施密特特性的开关，开 关断开时电源经过R向C1电容充电，开关 闭合时，电容C1放电。这样一驰一张地 工作。
电容C1上的电压波形和输出信号uo如 下图所示：
Uc1(up) vT2 vT1 0 uo
0
‫ ح‬1=R1C1 ‫ ح‬1=(R1 // R2 ) C1
•当UC≥VR1时，比较器输出 vC1=0，Q=1，Q=0，于是与非 门G3输出高电平，是晶体管TD 导通，电容C1放电，放电路径为： C1→R2→晶体管C极→发射极→ 地，放电时间常数：‫ح‬充=R2C （晶体管饱和导通内阻忽略不13计）
555定时器电路图
Vcc
R1
48
RL
i充
7
Vout
R2
6
3
•当2端输入为低电平时，比较器2输出跳到低电平，使S-R FF Q跳到低电平，
晶体管截止，电容C经R充电。555的输出3端，输出高电平，电路为暂稳态，
当C充电到uC≥ vR1时，比较器1翻转，使S-R FF Q=1，C进入放电状态，晶体
管TD导通，暂稳态结束。
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整个触发过程的工作波形
稳态
暂稳态 T1
图中虚线右侧为两个阈值 的施密特触发器，控制一 个为电容充放电的开关S。
其中两个域值分别是： 电压传输特性
VA=(RB+RC)/(RA+RB+RC) × VCC=2/3× VCC VB=RC/(RA+RB+RC) × VCC=1/3× VCC 滞回电压：VH=VA-VB=1/3VCC
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555 定时器
‫ح‬1 ‫ح‬2
t
S1
断开 S2
t
闭合
7
2.用运算放大器构成的驰张振荡器
R1
（1）电路组成：
1.R1C1组成定时电
路
2KΩ
c1
uo 2.运算放大器：电压 检测比较器
R2 R3
3.R2、R3分压电路，
Uz
产生正负两个阈值电
Dz
压VT1和VT2。与运算 放大器一起组成一个
开关。
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施密特触发器(滞回比较器)分析
电容C是耦合电容，把交 流信号Ui送入2和6输入端， 使输入电压Ui在2、6两个 阈值电压之间发生跳变， 从而3端输出方波。
555定时器 接成的施密 特触发器
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第7章 波形发生电路
1
7.1概述
本章主要介绍的两部分内容 1.信号处理电路: ⑴施密特触发器 ⑵单稳态触发器 ①.用门电路构成的单稳 ②.ASIC(专用芯片)单稳 ③.用IC.555芯片产生单稳态触发器 2. 波形发生电路: ⑴.用门电路构成的波形发生电路 ⑵.施密特型多谐振荡器 ⑶.石英晶体多谐振荡器 ⑷.IC.555多谐振荡器
这种滞回特性又称作施密特性能，具有滞回特性的比较器， 叫滞回比较器，或叫施密特触发器。
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7.3 555定时器
使用单运放比较器对施密特触发器的阈值 精度和稳定性有直接影响，因此会影响振荡器 的频率和稳定性。为此要使用双比较器型施密 特触发器
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用双比较器和一个S-R FF组成的施密特触发器，控制开关S断开或闭合