555构成施密特触发器

实验八555时基电路及其应用

实验⼋555时基电路及其应⽤实验⼋555时基电路及其应⽤⼀、实验⽬的1、熟悉555定时电路的结构、⼯作原理及其特点；2、掌握使⽤555定时器组成单稳态电路、多谐振荡电路和施密特电路；⼆、实验原理参考董宏伟编《数字电⼦技术实验指导书》P61。

555电路的功能表如表8—1所⽰。

表8—1 555电路的功能表555定时器主要是与电阻、电容构成充放电电路，并由两个⽐较器来检测电容器上的电压，以确定输出电平的⾼低和放电开关管的通断。

这就可以构成从⼏微秒到数⼗分钟的延时电路，⽅便地构成单稳态触发器，多谐振荡器，施密特触发器等脉冲产⽣或波形变换电路。

三、实验设备与器件 l 、万⽤表⼀只2、双踪⽰波器⼀台3、555时基IC ⼀⽚，电阻器100k Ω×1（实验箱上已配置）、可变电阻器10k Ω×1（实验箱上已配置），电阻5.1k Ω×2，电容器0.01µF ×2、100µF ×1。

四、555定时器的实验内容1、⽤555集成电路构成单稳态触发器（详细⼯作过程参考相关教材）图8—2是由555定时器和外接定时元件R 、C 构成的单稳态触发器，暂稳态的持续时间t w (即为延时时间，如图8—3所⽰)决定于外接元件R 、C 值的⼤⼩，其理论值由下式决定图8—1 555定时器引脚排列 GND ?R Dv Ov I2t W =1.1RC通过改变R 、C 的⼤⼩，可使延时时间在⼏个微秒到⼏⼗分钟之间变化。

实验步骤如下：(1)按照图8—2在图8—4中模拟连接好电路。

(2)按图8—4接好实物电路图，输⼊端v I (2脚)接实验箱的单次负脉冲发⽣源(接好后先不要按动此按钮)，检查电路⽆误后，通电，⽤万⽤表测量v O (3脚)端的电压值，这是稳态时的电压，做好记录，填在表8—2中。

万⽤表继续保留图8—3单稳态电路的延迟时间vv(2/3)V图8—2单稳态触发器单次脉冲源 -5V +5V地 100µ0.01µ图8—4单稳态电路实物连接图在此位置上不要撤出。

数电填空题

1．二进制数（1011.1001）2转换为八进制数为 13.41 ，转换为十六进为B9 。

2．数字电路按照是否具有记忆功能通常可分为两类：组合逻辑电路、时序逻辑电路。

3．已知逻辑函数F ＝A ⊕B ，它的与非-与非表达式为 A B A B ，或与非表达式为 ()()A B A B++ 。

4．5个变量可构成 32 个最小项，变量的每一种取值可使 1 个最小项的值为1。

5．555定时器构成的施密特触发器，若电源电压V CC ＝12V ，电压控制端经0.01µF 电容接地，则上触发电平U T+ ＝ 8 V ，下触发电平U T –＝ 4 V 。

6．逻辑函数的两种标准形式分别为7．将2004个“1”异或起来得到的结果是 08．半导体存储器的结构主要包含三个部分，分别是地址译码器、存储矩阵、输出缓冲器9．8位D/A 转换器当输入数字量10000000为5v 。

若只有最低位为高电平，则输出电压为（ 0.039 ）v ；当输入为10001000，则输出电压为（ 5.31 ）v 。

10．就逐次逼近型和双积分型两种A/D 转换器而言，（双积分型）的抗干扰能力强，（逐次逼近型）的转换速度快。

11．由555定时器构成的三种电路中，（施密特触发器）和（单稳态触发器）是脉冲的整形电路。

12．与PAL 相比，GAL 器件有可编程的输出结构，它是通过对（结构控制字）进行编程设定其（输出逻辑宏单元）的工作模式来实现的，而且由于采用了（E 2CMOS ）的工艺结构，可以重复编程，使它的通用性很好，使用更为方便灵活。

13．逻辑函数有四种表示方法，它们分别是真值表、逻辑图、逻辑表达式、卡诺图。

14．将2004个“1”异或起来得到的结果是 0 。

15．目前我们所学的双极型集成电路和单极型集成电路的典型电路分别是（TTL ）电路和（CMOS ）电路。

16．施密特触发器有（两）个稳定状态.，多谐振荡器有（0）个稳定状态。

17．已知Intel2114是1K* 4位的RAM 集成电路芯片，它有地址线（10）条，数据线（4）条。

吉大20春学期《数字电子技术》在线作业二答卷

D.主从触发器
答案:ACD
12.构成移位寄存器可以采用的触发器为（）。
A.R-S型
B.J-K型
C.主从型
D.同步型
答案:ABC
13.下列那种是描述时序电路逻辑功能的方法（）。
A.逻辑方程组
B.状态图
C.电路图
D.时序图
答案:ABD
14.下列触发器中，克服了空翻现象的有( )。
B.数据选择器
C.数值比较器
D.七段显示译码器
答案:B
5.常用的BCD码有( )。
A.奇偶校验码
B.格雷码
C.8421码
D.汉明码
答案:C
6.在下列触发器中，有约束条件的是（）。
A.主从JK F/F
B.主从D F/F
C.同步RS F/F
D.边沿D F/F
答案:C
答案:正确
17.74LS147为8-3线优先编码器。
答案:错误
18.逻辑函数的简化对于提高电路的可靠性并没有什么作用,因此实际意义不大。
答案:错误
19.一般TTL门电路的输出端可以直接相连，实现线与。
答案:错误
20.采样定理的规定，是为了能不失真地恢复原模拟信号，而又不使电路过于复杂。
D.8
答案:D
10.对于TTL与非门闲置输入端的处理，不可以（）。
A.接电源
B.通过电阻33kΩ接电源
C.接地
D.与有用输入端并联
答案:C
二、多选题 (共 5 道试题,共 20 分)
11.下列哪一个是按照电路结构对触发器进行分类的（）。
A.基本RS触发器

应用555定时器组成施密特触发器

课程设计任务书学生班级：学生姓名：学号设计名称：应用555定时器组成施密特触发器起止日期：指导教师：摘要施密特触发器是一种用途十分广泛的脉冲单元电路。

利用它所具有的电位触发特性，可以进行脉冲整形，把边沿不够规则的脉冲整形为边沿陡峭的矩形脉冲(图4)；通过它可以进行波形变换，把正弦波变换成矩形波；另一个重要用途就是进行信号幅度鉴别，只要信号幅度达到某一设定值，触发器就翻转，所以常称它为鉴幅器。

用施密特触发器还能组成多谐振荡器和单稳态触发器。

施密特触发器也有两个稳定状态，但与一般触发器不同的是，施密特触发器采用电位触发方式，其状态由输入信号电位维持；对于负向递减和正向递增两种不同变化方向的输入信号，施密特触发器有不同的阀值电压。

为此，同学们通过书籍查阅了解到有多种方法可以组成施密特触发器，然后通过比较各种方案后，用555定时器组成施密特触发器，并通过去实验室实验和老师的指导了解到⑴施密特触发器有两个稳定状态，其维持和转换完全取决于输入电压的大小。

⑵电压传输特性特殊，有两个不同的阈值电压（正向阈值电压和负向阈值电压。

⑶状态翻转时有正反馈过程，从而输出边沿陡峭的矩形脉冲关键词：施密特触发器，555定时器，阈值电压。

目录一：绪论 (4)二：555定时器组成施密特触发器2.1设计任务、要求及目的 (5)2.2 555定时器 (5)2.3 设计施密特触发器的方案 (7)2.4 主要参数 (8)2.5 制作原理图 (8)2.6制作PCB版 (9)2.6.1 制作步骤2.6.2 制作过程中遇到的问题、原因及解决办法三：结论 (10)四：参考文献 (11)五：附录 (11)绪论在数字电路或系统中，常常需要各种脉冲波形，例如时钟脉冲、控制过程的定时信号等。

这些脉冲波形的获得通常有两种方法：一种是利用脉冲信号产生器直接产生；另一种则是通过对已有信号进行变换，使之满足系统的要求。

本次课程设计是利用后一种方法产生脉冲波形，主要是以中规模集成电路555定时器为典型电路构成施密特触发器。

第6章-555定时器

第二节集成555定时器
一、555定时器的电路结构
由以下几部分组成：（1）三个阻值为5kΩ的电阻组
成的分压器。（2）两个电压比较器C1和C2。
电压比较器的功能：
v+> v-，vO=1 v+< v-，vO=0
（3）基本RS触发器、（4）放电三极管T及缓冲器G。
VC C 电源
(8 )
RD 复位
便的调节tW。
（2）恢复时间tre
vI
tre=（3～5）τ2 （3）最高工作频率fmax
4．利用施密特触发器构成多谐振荡器
R
R
VCC
1
vI
vo
8 47
C
6
3
2 555 5
C
1
0.01 F
二.单稳态触发器
特点: 1.有一个稳态和一个暂稳态； 2.在触发脉冲作用下，由稳态翻转到暂稳态； 3.暂稳状态维持一段时间后，自动返回到稳态。
（一）由555定时器构成的单稳态触发器
1. 电路组成及工作原理
7
vO 2
vI1 6
vI
v I2 2 55 5 3
vO1
1
R、VCC2构成另一输出端 vo2，其高电平可以通过改变VCC2进行调节。
V C C（ 8 ） R D（ 4 ）
（ 5） 5kΩ
vI
v IC v I1
＋－C 1
R
&
（ 6） 5kΩ
v I2 （ 2）
－＋C 2
S
&
vO 5kΩ
（ 7）
T
f 1 1.43 T (R12R2)C
（5）输出波形占空比q
qT1 R1R2 T R12R2

数字逻辑技术试卷及解析

数字逻辑技术试卷-第6章一、填空题1.根据制作工艺的不同，集成555定时电路可分为 TTL 型和 CMOS 型两大类。

2.施密特触发器的固有性能指标是 V T+ 、 V T - 和 ΔV T 。

3.CMOS 精密单稳态触发器中，定时元件和可在较大范围内选择，定时时间t w 的范围为：取值 2kΩ~30kΩ ，取值 10pF ~10μF 。

4.555定时电路由分压器、比较器、 RS 触发器、放电开关管以及输出缓冲级几部分组成。

5.由555构成的单稳态触发器对输入触发脉冲的要求是： t re <t w 。

6.TTL 型555定时电路中的C 1和C 2是开环的电压比较器，C 1同相端的参考电压是 2V CC /3 ；C 2反相端的参考电压是 V CC /3 。

定时电路构成的多谐振荡器，其振荡周期为 T=0.7(R 1+2R 2)C ，输出脉冲宽8.555定时器可以构成施密特触发器，施密特触发器具有回差特性，主要用于脉冲波形的变换和脉冲整形。

555定时器还可以用作多谐振荡器和单稳态触发器。

9.555定时电路的最基本应用电路有：单稳态触发器、施密特触发器和多谐振荡器。

10.555定时电路构成的应用电路中，当电压控制端管脚5不用时，通常对地接一个0.01μF 的电容 ,其作用是防止干扰。

二、判断题1.用555定时电路构成的多谐振荡器的占空比不能调节。

（错）2.对555定时器的管脚5外加控制电压后也不能改变其基准电压值。

（错）3.用555定时器构成的施密特触发器，其回差电压不可调节。

（错）4.单稳态触发器的暂稳态维持时间的长短只取决于电路本身的参数。

（对）5.单稳态触发器只有一个稳态，一个暂稳态。

（对） 6. 555电路的输出只能出现两个状态稳定的逻辑电平之一。

（对） 7.施密特触发器的作用就是利用其回差特性稳定电路。

《数字电子技术》学习情境4任务三 555定时器构成振荡器的应用

想一想：
1．图4-47所示多谐振荡器中，R1=15kΩ ，R3=10kΩ ， C1=0.05µF，VCC=9V，估算振荡频率f和占空比D 。
2．图4-47所示多谐振荡器中，输出频率f为1kHz和占空比D 为67%的方波，则必须选R1= kΩ ，R3= kΩ ， C1=0.1µF的元件。
读一读：
一、单稳态触发器 1．单稳态触发器的特点 1）.它有一个稳定状态和一个暂稳状态； 2).在外来触发脉冲作用下，能够由稳定状态翻转到暂稳状态； 3).暂稳状态维持一段时间后，将自动返回到稳定状态，而暂稳状态时间的长短，与触发脉冲无关，仅决定于电路本身的参数。 +V
表4-12 555定时器的输入、输出关系
想一想:
将前面555定时器的输入、输出关系测试记录表4-10和表 4-11与表4-12进行比较，可以看出555定时器5脚的功能是什么？
做一做:
1. 创建1kHz多谐振荡器仿真测试电路（1）进入Multisim8.0用户操作界面。（2）按图4-46所示电路从Multisim9.0元器件库、仪器仪表库选取相应器件和仪器，连接电路。单击模数混合芯片元器件库图示按钮，拽出在555TIMER器件列表中选取定时器集成电路图形，从它们的选出LM555CN。从仪器仪表库中选取示波器。用以观察555输出波形及测出波形的频率。（3）给电路中的全部元器件按图4-47所示，进行标识和设置。
CC
ui
R 3 6
8 7 4
uo
0
uc

t 2VCC/3 t tP t
ui
C
555 2 5 1 0.01μ F
uo
0
(a) 电路 (b) 工作波形 (a) 电路 (b) 工作波形图4-51 555定时器构成的单稳态触发器

555定时器及其应用

+ –
VB
uc
7 5K Ω T C放电 (地)1 放电地
. .
∞ 1 0 + + C2
uo
接通电源 R1
2
+UCC
RD=0 Q=0 SD=1 Q=1
2/3UCC
. R u .
C
.
C
5 8 4 6 3 2 71
uc
T导通导通 C放电放电
uo
1/3UCC
t RD=1 Q=1 Q=0
T截止截止 C充电充电
施密特触发器的输出波形如下：施密特触发器的输出波形如下： ui
VCC2 R VCC1
7 4 8 3 5 1
2VCC/3 1VCC/3 0 uO 0 tuo2 uiFra bibliotek555
6 2
uo1
C5
t
图5-2-14 施密特触发器的波形图
图5-2-13 施密特触发器电路图
施密特触发器的主要用于对输入波形的整形。施密特触发器的主要用于对输入波形的整形。图5-2-14 表示的是将三角波整形为方波,其它形状的输入波形也可以表示的是将三角波整形为方波其它形状的输入波形也可以整形为方波。整形为方波。
UCC 8
电压 5 控制端高电平 6 触发端低电平 2 触发端
4 复位端
5K Ω VA 5K Ω VB 5K Ω T + +
C1+ RD Q C2 +
∞
∞
SD Q
3 输出端
放电端 7
放电管
1 地分压器比较器
R-S触发器
2/3 UCC
UCC
5K Ω 5 6 5K Ω 2 VB 5K Ω

555定时器（1）单稳态触发器电路及Multisim实例仿真

当电容 C1 上电压超过 3.3V 时，则比较器 CMP1 输出为低电平 L，由于 R=L，S=H，触发器因处于置位状态而输出高电平 H，一方面经反相器 NOT 输出低电平 L，如下图所示：
7
All rights reserved, NO Spreading without Authorization
2
All rights reserved, NO Spreading without Authorization
Author: Jackie Long
仿真输出脉冲宽度约为 11.0347ms，与理论值非常接近。为了更进一步分析电路的工作原理，我们用四通道示波器来跟踪如下图所示的三个信号波形：
其波形如下图所示：
Author: Jackie Long
555 定时器电路详解
555 定时器（Timer）因内部有 3 个 5K 欧姆分压电阻而得名，是一种多用途的模数混合集成电路，它能方便地组成施密特触发器、单稳态触发器与多谐振荡器，而且成本低，性能可靠，在各种领域获得了广泛的应用。
其原理框图如下图所示：
其中，第 2 脚 TRIG（Trigger）为外部低电平信号触发端，第 5 脚为 CONT（Control）为电压控制端，可通过外接电压来改变内部两个比较器的基准电压，不使用时应将该引脚串入 0.01u 电容接地以防止干扰。第 6 脚 THRES（Threshold）为高电平触发端，第 7 脚 DISCH （Discharge）为放电端，与内部放电三极管的集电极相连，用做定时器时电容的放电。
555 定时器最基本的功能就是定时，实质为一个单稳态触发器，即外加信号一旦到来后，单稳态触发器可以产生时间可控制的脉冲宽度，这个脉冲的宽度就是我们需要的定时时间。为更方便地描述 555 定时器的原理，我们首先用下图所示电路来仿真一下单稳态触发器电路：

555定时器工作原理及应用实例--土豪版资料

555定时器555定时器是一种多用途的数字—模拟混合集成电路，利用它能极方便地构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器。

本文主要介绍了555定时器的工作原理及其在单稳态触发器、多谐振荡器方面的应用。

关键词：数字—模拟混合集成电路；施密特触发器；波形的产生与交换1概述1.1 555定时器的简介自从signetics公司于1972年推出这种产品以后，国际上个主要的电子器件公司也都相继的生产了各自的555定时器产品。

尽管产品型号繁多，但是所有双极型产品型号最后的3位数码都是555，所有CMOS产品型号最后的4位数码都是7555.而且，它们的功能和外部引脚排列完全相同。

1.2 555定时器的应用（1）构成施密特触发器，用于TTL系统的接口，整形电路或脉冲鉴幅等；（2）构成多谐振荡器，组成信号产生电路；（3）构成单稳态触发器，用于定时延时整形及一些定时开关中。

555应用电路采用这3种方式中的1种或多种组合起来可以组成各种实用的电子电路，如定时器、分频器、元件参数和电路检测电路、玩具游戏机电路、音响告警电路、电源交换电路、频率变换电路、自动控制电路等。

2 555定时器的电路结构与工作原理图 13 555芯片引脚图及引脚描述CB555芯片的8脚是集成电路工作电压输入端，电压为5～18V，以UCC表示；从分压器上看出，上比较器A1的５脚接在R1和R2之间，所以5脚的电压固定在2UCC/3上；下比较器A2接在R2与R3之间，A2的同相输入端电位被固定在UCC/3上。

1脚为地。

2脚为触发输入端；3脚为输出端，输出的电平状态受触发器控制，而触发器受上比较器6脚和下比较器2脚的控制。

2脚和6脚是互补的，2脚只对低电平起作用，高电平对它不起作用，即电压小于1Ucc/3，此时3脚输出高电平。

6脚为阈值端，只对高电平起作用，低电平对它不起作用，即输入电压大于2 Ucc/3，称高触发端，3脚输出低电平，但有一个先决条件，即2脚电位必须大于1Ucc/3时才有效。

电填空题

1. 二进制数（1011.1001 2转换为八进制数为13.41 ，转换为十六进为B9 。

2. 数字电路按照是否具有记忆功能通常可分为两类：组合逻辑电路、时序逻辑电路。

3. 已知逻辑函数F = A ® B，它的与非-与非表达式为AB AB或与非表达式为_ (A+ B)(A 匚。

4. 5个变量可构成32个最小项，变量的每一种取值可使_1_个最小项的值为1。

5.555定时器构成的施密特触发器，若电源电压V cc = 12V，电压控制端经0.01 jF 电容接地，则上触发电平U T+ = 8 V，下触发电平U T亠 4 V。

6. 逻辑函数丫= AB+C的两种标准形式分别为丫（ABC）=送m i （i =123,5,7）,丫（ABC） =nM i（i =0,4,6）7. 将2004个“T异或起来得到的结果是—0~&半导体存储器的结构主要包含三个部分，分别是地址译码器、存储矩阵、输岀缓冲器9. 8位D/A转换器当输入数字量10000000为5v。

若只有最低位为高电平，则输出电压为（0.039）v ;当输入为10001000,则输出电压为（5.31）v。

10. 就逐次逼近型和双积分型两种A/D转换器而言，（双积分型）的抗干扰能力强，（逐次逼近型）的转换速度快。

11.由555定时器构成的三种电路中，（施密特触发器）和（单稳态触发器）是脉冲的整形电路。

12•与PAL相比，GAL器件有可编程的输出结构，它是通过对（结构控制字）进行编程设定其（输出逻辑宏单元）的工作模式来实现的，而且由于采用了（E2CMOS ）的工艺结构，可以重复编程，使它的通用性很好，使用更为方便灵活。

13. 逻辑函数有四种表示方法，它们分别是真值表、逻辑图、逻辑表达式、卡诺图14. 将2004个“ 1”异或起来得到的结果是0 。

15. 目前我们所学的双极型集成电路和单极型集成电路的典型电路分别是（TTL ）电路和（CMOS ）电路。

555定时器应用举例

10.12 555定时器应用举例10.12.1 单稳态触发器1.不可重复触发单稳态触发器由555构成的单稳态触发器及工作波形如图10.12.1所示。

平时vI≥1/3V CC,电源接通瞬间，电路有一个稳定的过程，即电源通过电阻R向电容C充电，当v C上升到2/3V CC时，基本RS触发器复位，vO 为低电平，放电管T导通，电容放电，电路进入稳定状态,如图t1前所示。

若触发器输入端施加触发信号(v1<1/3V CC)，触发器发生翻转，电路进入暂稳态，v O输出高电平，且管T截止，此后电容C充电至vC=2/3V CC时，电路又发生翻转，v O为低电平，T导通，电容C放电，电路恢复至稳态。

图10.12.1 由555定时器构成的单稳态触发器555定时器构成的单稳态触发器如果忽略T的饱和压降，则vC从零电平上升到2/3V CC的时间，即为输出电压v O的脉宽t W。

这种电路产生的脉冲宽度可从几个微秒到数分钟，精度可达0.1%。

通常R的取值在几百欧姆至几兆欧姆之间，电容取值为几百皮法到几百微法。

由图10.12.1可知，如果在电路的暂稳态持续时间内，加入新的触发脉冲，如图10.12.1（b）中的虚线所示，则该脉冲不起作用，电路为不可重复触发单稳。

2.可重复触发单稳态触发器由555定时器构成的可重复触发单稳电路如图10.12.2所示。

图10.12.2 由555定时器构成的可重复触发单稳态电路当v1输入负向脉冲后，电路进入暂稳态，555定时器内的管T断开，同时外接的管T导通，电容C放电。

输入脉冲撤除后，外接的管T也断开,电容C 充电，在v C未充到2/3V CC 之前，电路处于暂稳态。

如果在此期间，又加入新的触发脉冲，外接的管T又导通，电容C 再次放电，输出仍然维持在暂稳态。

只有在触发器脉冲撤除后且在输出脉宽t W时间间隔内没有新的触发脉冲，电路才返回稳定状态。

这种电路可作为失落脉冲检出电路，对机器的转速或人体的心律进行监视，当机器转速降到一定限度或人体的心律不齐时就发出警报信号。

555定时器的基本特性和用法

555定时器的基本特性和用法【摘要】简要说明555 定时器的内部电路结构及功能，对555 定时器接成的施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器三种典型电路进行了详细的分析。

【关键词】555 定时器；施密特触发器；单稳态触发器；多谐振荡器；1 前言555 定时器是美国Signetics 公司1972 年研制的用于取代机械式定时器的中规模集成电路，因设计时输入端有三个5KΩ的电阻而得名。

555 定时器是一种模拟和数字功能相结合的集成器件。

目前品种繁多，主要有TTL 和CMOS两大类型，它们的电路结构和工作原理基本相同。

TTL 型（以5G555 为代表）驱动能力较强，电源电压范围为5~16V，最大负载电流可达200mA；而CMOS 型（以CC7555 为代表）则具有功耗低、输入电阻高等优点，电源电压范围为3~18V，最大负载电流在20mA 以下。

产品型号尾数为555 的是TTL 型单定时器，双定时器为556；型号尾数为7555 的是CMOS 型单定时器，双定时器为7556。

555 定时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以方便实现多谐振荡器、单稳态触发器和施密特触发器等脉冲产生与变换电路。

由于使用灵活，方便，所以555定时器在波形的产生与变化，测量与控制，家用电器，电子玩具等许多领域中得到了应用。

2 555定时器的电路结构与基本特性2.1电路组成图1是国产双极型定时器CB555的电路结构图。

它由比较器C1和C2，SR锁存器和集电极开路的放电三极管VT三部分组成。

为了提高电路的带负载能力，还在输出端设置了缓冲器G4。

①电阻分压器由3个阻值均为5kΩ的电阻串联构成分压器，为电压比较器C1和C2提供参考电压U R1、U R2。

②电压比较器C1和C2电压比较器C1和C2是两个结构完全相同的理想运算放大器。

当运算放大器的同相输入U+大于反相输入U-时，其输出为高电平1信号；而当U+小于U-时，其输出为低电平0信号。

555时基电路的四种常用电路

555时基电路的四种常用电路555时基电路是一种双极型的时基集成电路，工作电源为4．5v～18v，输出电平可与TTL、CMOS 和HLT逻辑电路兼容，输出电流为200mA，工作可靠，使用简便而且成本低，可直接推动扬声器、电感等低阻抗负载，还可以在仪器仪表、自动化装置及各种电器中作定时及时间延迟等控制，可构成单稳态触发器、无稳态多谐振荡器、脉冲发生器、防盗报警器、电压监视器等电路，应用及其广泛1 555时基电路的部结构国产双极型定时器CB555的电路结构如图l所示。

它由分压器、电压比较器C1和C2、SR锁存器、缓冲输出器和集电极开路的放电三极管TD组成。

1．1 电压比较器电压比较器C1和C2是两个相同的线性电路，每个电压比较器有两个信号输入端和一个信号输出端。

C1的同向输入端接基准比较电压VR1，反向输入端(也称阈值端TH)外接输入触发信号电压，C2的反向输入端接基准比较电压VR2，同向输入端(也称触发端TR')外接输入触发信号电压。

1．2 分压器分压器由三个等值电阻串联构成，将电源电压Vcc分压后分别为两个电压比较器提供基准比较电压。

在控制电压输入端Vco悬空时，C1、C2的基准比较电压分别为通常应将Vco端接一个高频干扰旁路电容。

如果Vco外接固定电压，则1．3 SR锁存器SR锁存器是由两个TTL与非门构成，它的逻辑状态由两个电压比较器的输出电位控制，并有一个外引出的直接复位控制端R'D。

只要在R'D端加上低电平，输出端vo便立即被置成低电平，不受其它输入端状态的影响。

正常工作时必须使R'D处于高电平。

SR锁存器有置0(复位)、置1(置位)和保持三种逻辑功能。

电压比较器C1的输出信号作为SR锁存器的复位控制信号，电压比较器C2的输出信号作为SR锁存器的置位控制信号。

1．4 集电极开路的放电三极管放电三极管实际上是一个共发射极接法的双极型晶体管开关电路，其工作状态由SR锁存器的Q'端控制，集电极引出片外，外接RC充放电电路。

555定时器构成施密特触发器案例分析

555定时器构成施密特触发器案例分析1. 施密特触发器施密特触发器能够把不规则的输入波形变成良好的矩形波。

如：用正弦波去驱动一般的门电路、计数器或其它数字器件，将导致逻辑功能不可靠。

这时可将正弦波通过施密特触发器变成矩形波输出。

施密特触发器的输出与输入信号之间的关系可用电压传输特性表示，如图9.19所示，图中同时给出了它们的逻辑符号。

从图9.19可见，传输特性的最大特点是：该电路有两个稳态：一个稳态输出高电平V OH ，另一个稳态输出低电平V OL 。

但是这两个稳态要靠输入信号电平来维持。

施密特触发器的另一个特点是输入输出信号的回差特性。

当输入信号幅值增大或者减少时，电路状态的翻转对应不同的阈值电压VT+ 和VT-，而且VT+ >VT-，VT+ 与VT- 的差值被称作回差电压。

(a) 反相输出传输特性 (b) 同相输出传输特性图9.19施密特触发器的电压传输特性2. 555定时器构成施密特触发器将555定时器的u I6和u I2输入端连在一起作为信号的输入端，即可组成施密特触发器。

如图9.20所示。

图9.20 555定时器构成施密特触发器假设输入信号是一个三角波，根据555定时器的功能表9.2可知，当输入u I 从0逐渐Ou I0.01μFu o u IT+T-V u o u IT+T-V V V增大时，若13I CC u V <，则555定时器输出高电平；若u I 增加到23I CC u V >时，则555定时器输出低电平。

当u I 从23I CC u V >逐渐下降到1233CC I CC V u V <<时，555定时器输出仍保持低电平不变；若继续减小到13I CC u V <时，555定时器输出又变为高电平。

如此连续变化，则在输出端可得到一个矩形波，其工作波形如图9.21所示。

图9.21图10-22电路的工作波形1/3Vu I u tt2/3V。

555定时器的应用与原理介绍

555定时器的应用与原理介绍555定时器介绍：555 定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。

一般用双极性工艺制作的称为555，用CMOS 工艺制作的称为7555，除单定时器外，还有对应的双定时器556/7556。

555 定时器的电源电压范围宽，可在 4.5V~16V 工作，7555 可在3~18V 工作，输出驱动电流约为200mA，因而其输出可与TTL、CMOS 或者模拟电路电平兼容。

555 定时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。

它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。

555 定时器的内部电路框图和外引脚排列图分别如图 2.9.1 和图 2.9.2 所示。

它内部包括两个电压比较器，三个等值串联电阻，一个RS 触发器，一个放电管T 及功率输出级。

它提供两个基准电压VCC /3 和2VCC /3图8-1 555定时器内部方框图<555定时器内部结构图>555电路的工作原理555电路的内部电路方框图如图8-1所示。

它含有两个电压比较器，一个基本RS触发器，一个放电开关T，比较器的参考电压由三只5KΩ的电阻器构成分压，它们分别使高电平比较器A1同相比较端和低电平比较器A2的反相输入端的参考电平为和。

A1和A2的输出端控制RS触发器状态和放电管开关状态。

当输入信号输入并超过时，触发器复位，555的输出端3脚输出低电平，同时放电，开关管导通；当输入信号自2脚输入并低于时，触发器置位，555的3脚输出高电平，同时放电，开关管截止。

是复位端，当其为0时，555输出低电平。

平时该端开路或接VCC。

Vc是控制电压端（5脚），平时输出作为比较器A1的参考电平，当5脚外接一个输入电压，即改变了比较器的参考电平，从而实现对输出的另一种控制，在不接外加电压时，通常接一个0.01uf的电容器到地，起滤波作用，以消除外来的干扰，以确保参考电平的稳定。

定时器555延时电路设计习题解答

任务8.1定时器555延时电路设计习题解答一、测试（一）判断题1. 单稳态触发器有两个稳态。

答案：F解题：1个稳定状态.2. 多谐振荡器有两个稳态。

答案：F解题：无稳定状态3. 施密特触发器有两个稳态。

答案：T解题：施密特触发器有两个稳态。

4. 555定时器要构成施密特触发器，只要将低电平触发端和高电平触发端连在一起。

答案：T解题：555定时器要构成施密特触发器，只要将低电平触发端和高电平触发端连在一起。

5. 在555定时器内部电路中，当内部两比较器输出都为高电平时，电路输出状态翻转。

答案：F解题：在555定时器内部电路中，当两比较器输出都为高电平时，电路输出状态不变。

相当于内部RS触发器输入两无效信号。

6. 单稳态触发器又称为单稳态电路，它是只有一种稳定状态的电路。

如果没有外界信号触发，它就始终保持在稳定状态不变。

答案：T解题：单稳态触发器又称为单稳态电路，它是只有一种稳定状态的电路。

如果没有外界信号触发，它就始终保持在稳定状态不变。

7. 单稳态触发器它有稳态和暂稳态两个不同的工作状态；在外界触发信号作用下，电路能由稳态翻转到暂稳态，在暂稳态维持一段时间以后，电路会自动返回到稳态；暂稳态的持续时间的长短取决于外界触发信号的长短。

答案：F解题：单稳态触发器它有稳态和暂稳态两个不同的工作状态；在外界触发信号作用下，电路能由稳态翻转到暂稳态，在暂稳态维持一段时间以后，电路会自动返回到稳态；暂稳态的持续时间的长短取决于电路电路本身的参数，与触发脉冲无关。

8. 多谐振荡器是产生矩形脉冲信号的自激振荡器。

它不需要输入信号，接通电源就可以自动输出矩形脉冲信号。

答案：T解题：多谐振荡器是产生矩形脉冲信号的自激振荡器。

它不需要输入信号，接通电源就可以自动输出矩形脉冲信号。

9. 在555定时器组成的多谐振荡器电路中，输出波形的周期主要由电容的充放电时间常数决定。

解题：在555定时器组成的多谐振荡器电路中，输出波形的周期主要由电容的充放电时间常数决定。

用555定时器构成的施密特触发器

一、选择题1、用555定时器构成的施密特触发器，若电源电压为6V，控制端不外接固定电压，则其上限阈值电压、下限阈值电压和回差电压分别为（）。

A．2V，4V，2V B．4V，2V，2V C．4V，2V，4V D．6V，4V，2V 2、如图所示由555定时器组成的电路是（）A．多谐振荡器B．施密特触发器C．单称态电路D．双稳态电路3、要把不规则的矩形波变换为幅度与宽度都相同的矩形波，应选择（）电路。

A．多谐振荡器B．基本RS触发器C．单称态触发器D．施密特触发器4、单稳态触发器可用来（）。

A．产生矩形波B．产生延迟作用C．存储器信号D．把缓慢信号变成矩形波5、一个用555定时器构成的单稳态触发器输出的脉冲宽度为（）。

A．0.7RC B．1.4RC C．1.1RC D．1.0RC6、要得到频率稳定度较高的矩形波，应选择（）电路。

A．RC振荡器B．石英振荡器C．单稳态触发器D．施密特触发器7、石英晶体多谐振荡器的主要优点是（）。

A．电路简单B．频率稳定度高C．振荡频率高D．振荡频率低8、把正弦波变换为同频率的矩形波，应选择（）电路。

A．多谐振荡器B．基本RS触发器C．单稳态触发器D．施密特触发器9、回差是（）电路的特性参数。

A．时序逻辑B．施密特触发器C．单稳态触发器D．多谐振荡器10、能把缓慢变化的输入信号转换成矩形波的电路是（）。

A．单稳态触发器B．多谐振荡器C．施密特触发器D．边沿触发器二、填空题1、将NE555集成定时器的ui1 ( TH ) 端和ui2 ( TR ) 端连接起来即可构成（）。

2、施密特触发器有（）个稳定状态，多谐振荡器有（）个稳定状态。

3、单稳态触发器的状态具有一个（）和一个（）。

4、石英晶体多谐振荡器可以产生（）的时钟脉冲。

5、要将缓慢变化的三角波信号转换成矩形波，则采用（）触发器。

6、施密特触发器的回差电压的主要作用是（）。

7、多谐振荡器用于( ) ；施密特触发器用于（）；单稳态触发器主要是用于（）。

555定时器工作原理及应用引脚图

555定时器555芯片引脚图及引脚描述555的8脚是集成电路工作电压输入端，电压为5～18V，以UCC表示；从分压器上看出，上比较器A1的５脚接在R1和R2之间，所以5脚的电压固定在2UCC/3上；下比较器A2接在R2与R3之间，A2的同相输入端电位被固定在UCC/3上。

1脚为地。

2脚为触发输入端；3脚为输出端，输出的电平状态受触发器控制，而触发器受上比较器6脚和下比较器2脚的控制。

当触发器接受上比较器A1从R脚输入的高电平时，触发器被置于复位状态，3脚输出低电平；2脚和6脚是互补的，2脚只对低电平起作用，高电平对它不起作用，即电压小于1Ucc/3，此时3脚输出高电平。

6脚为阈值端，只对高电平起作用，低电平对它不起作用，即输入电压大于2 Ucc/3，称高触发端，3脚输出低电平，但有一个先决条件，即2脚电位必须大于1Ucc/3时才有效。

3脚在高电位接近电源电压Ucc，输出电流最大可打200mA。

4脚是复位端，当4脚电位小于0.4V时，不管2、6脚状态如何，输出端3脚都输出低电平。

5脚是控制端。

7脚称放电端，与3脚输出同步，输出电平一致，但7脚并不输出电流，所以3脚称为实高（或低）、7脚称为虚高。

1概述1.1 555定时器的简介555定时器是一种多用途的数字——模拟混合集成电路，利用它能极方便地构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器。

由于使用灵活、方便，所以555定时器在波形的产生与交换、测量与控制、家用电器、电子玩具等许多领域中都得到了广泛应用。

自从signetics公司于1972年推出这种产品以后，国际上个主要的电子器件公司也都相继的生产了各自的555定时器产品。

尽管产品型号繁多，但是所有双极型产品型号最后的3位数码都是555，所有CMOS产品型号最后的4位数码都是7555.而且，它们的功能和外部引脚排列完全相同。

1.2 555定时器的应用（1）构成施密特触发器，用于TTL系统的接口，整形电路或脉冲鉴幅等；（2）构成多谐振荡器，组成信号产生电路；（3）构成单稳态触发器，用于定时延时整形及一些定时开关中。