第九章 脉冲产生及变换电路 - 555定时器
脉冲波形发生器与整形电路555定时器PPT课件
TH = uC 0 < 2/3 VCC，uO 保持
低电平不变。因此，稳态时
t u第C 13页0/共V6，2页uO 为低电平。
充电 UIL
uI 1323UVVuIOCCHCCC
uOO UOH UOL
O
tWI tWO
2. 触发进入暂稳态
UOH
当输入 uI 由高电平跃变为低电平 (应< 1/3 VCC )时，使 TR = UIL<1/3 VCC
当 uC 上升到 uC ≥2/3 VCC 时， TH = uC ≥2/3 VCC，而TR = uI =
UIH(> 1/3 VCC )，因此 uO 重新跃
t
变为低电平。同时，放电管导通， C
经 V 迅速放电 uC 0 V，放电完毕
t
后，电路返回稳态。
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uI 1323UVVuIOCCHCCC
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下图为:双极型555定时器内部逻辑电路结构图和逻辑符号
当V图C悬。空时，
u1+ = 2/3VCC
当u+ > u-时，输出uc为高电平 三个5kΩ电阻构成分压器（1态）。
当u+ < u-时，输出uc为高电平 （0态）。
u2- = 1/3VCC
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6.1.1 555定时器的结构及工作原理
本章教学基本要求:
熟悉: (1)555定时器电路的结构、工作原理和引脚功能. (2) 由555定时器组成的单稳态触发器、多谐振荡和 施密特触发器的电路、工作波形和参数的计算。 （3）集成单稳态触发器和集成施特触以器的应用电 路。
了解： 石英晶体和门电路构成的方波发生器的基本电路。
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555定时器构成脉冲信号
555定时器构成脉冲信号555定时器是一种常用的集成电路，用于产生精确的脉冲信号。
本文将介绍555定时器的工作原理、应用领域以及使用注意事项。
一、工作原理555定时器由电压比较器、RS触发器、RS锁存器、RS反转器和输出驱动器等组成。
其内部有三个电压比较器，分别为上阈值比较器、下阈值比较器和电平比较器。
根据输入引脚的电压大小，555定时器会根据不同的工作模式进行输出。
555定时器有三种基本工作模式：单稳态、自由运行和双稳态。
在单稳态模式下，定时器会在输入触发脉冲的作用下，产生一个固定宽度的输出脉冲。
在自由运行模式下，定时器会产生连续的方波输出信号。
在双稳态模式下，定时器会产生两个状态之间切换的输出信号。
二、应用领域555定时器具有频率可调节、占空比可变、输出电流大等特点，被广泛应用于各种电子设备和电路中。
1. 闪光灯控制：通过调整555定时器的频率和占空比，可以实现控制LED闪光灯的亮度和闪烁频率。
2. 脉冲宽度调制（PWM）：通过改变555定时器的输出占空比，可以实现对电机、灯光等设备的调速、调光等功能。
3. 信号发生器：555定时器可以用作简单的信号发生器，产生正弦波、方波、三角波等不同形式的信号。
4. 电子钟：通过555定时器的稳定输出频率，可以实现精确的时钟功能。
5. 声音发生器：通过555定时器的输出频率和占空比，可以产生不同音调的声音。
三、使用注意事项在使用555定时器时，需要注意以下几点：1. 电源电压：555定时器的工作电源电压范围一般为4.5V至18V，超过这个范围可能会损坏芯片。
2. 连接方式：正确连接555定时器的引脚，确保输入信号和电源电压的接入正确。
3. 外部元件：根据具体的应用需求，选择合适的电阻和电容等外部元件，以达到期望的工作模式和参数。
4. 温度影响：温度对555定时器的工作稳定性有一定影响，应尽量保持在指定的温度范围内使用。
5. 接地和屏蔽：在某些应用场景下，可能会受到电磁干扰，应采取合适的接地和屏蔽措施以提高稳定性。
555定时器
tPL 0.7(R1 R2 )C
（11.10）
第二个暂稳态的脉冲宽度tPH，即电容两端的电压Uc
从Байду номын сангаас
2 3 VCC
下降到
1 3 VCC
所需时间：
tPH 0.7R2C
（11.11）
一个振荡周期时间为：
T t pL t pH 0.7(R1 2R2 )C
（11.12）
1.3 555定时器组成单稳态触发器
单稳态触发器有如下几个特点： （1）有一稳态，一个暂稳态； （2）有外来触发信号时，电路由稳态翻转为暂稳态；
（3）暂稳态是一个不长久状态，经过一段时间以后， 电路会自动返回到稳态。
单稳态触发器广泛应用于脉冲波形的变换和延时中。
用555定时器组成的单稳态触发器电路图如图11-28 所示。
Vcc
R
7
4 3
时器组成的单稳态触发器波形图如图11-29所示：
图11-29 555定时器组成的单稳态触发器的波形图
1.4 555定时器组成施密特触发器
施密特触发器的最大特点是能够把缓慢变化的输入信 号整形成边沿陡峭的矩形脉冲，同时，施密特触发器还 可利用其回差电压来提高电路的抗干扰能力，可对信号 进行整形、波形变换和幅度限制等功能。555定时器组成 施密特触发器的电路图11-30所示。
（3）当Vi降到
1 3
VCC
时，由于比较器C1＝1，C2=0,触发
器置1，uo 1 ，此后，Vi继续下降到0，但过程中 uo 1 状态
不会改变。
电工电子技术
电工电子技术
555定时器
1.1 555定时器的结构及工作原理 555定时器是一种功能强大且非常实用的模拟数字混
555定时器及其应用
施密特触发器的输出波形如下：
ui
VCC2
VCC1
2VCC/3
R
uo2
48 7
555 3
uo1 0
1VCC/3 t
ui
6 2
1
5
uO
C5
0
t
图5-2-13 施密特触发器电路图
图5-2-14 施密特触发器的波形图
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 整形为方波。
态的翻转，而施密特触发器是靠外加电
压信号去控制电路状态的翻转。所以，
在施密特触发器中，外加信号的高电平
必须大于
2 3
VCC
，低电平必须小于1 3
VCC
，否
则电路不能翻转。
图5-2-13 施密特触发器电路图
由于施密特触发器无须放电端，所以利用放电端与输出端状态相
一致的特点，从放电端加一上拉电阻后，可以获得与3脚相同的输出。 但上拉电阻可以单独接另外一组电源，以获得与3脚输出不同的逻辑电 平。
+UCC R1
1
ui uc
>2/3 UCC
UCC 8
5KΩ 5 6 VA
5KΩ 2
VB
7 5KΩ
T
截止 (地)1
+C1+
01
01
+C2+
4 (复位端)
暂稳稳定状态
01 RD Q
SD Q 10
3u0
Q=1
Q=0
接通电源 +UCC ui (>1/3UCC)
R
. 0.01μ F . ui
uc
58 4
脉冲产生与变换电路(555定时器)
为“0”或“1”的稳定状态，所以施密特触发器又称为 双稳态电路。
uo UDD
o
1 3
UDD
2 3
UDD
ui
图6.6 施密特触发器电压传输特性
3. 典型应用 (1) 波形变换。将任何符合特定条件的输入信号
变为对应的矩形波输出信号。
UR1 UR2
图6.7波形变换
(2) 幅度 ui
鉴别
UTH
o
t
uo
o
t
图6.7 利用施密特触发器进行幅度鉴别
(3) 脉冲 ui
干扰
整形
UTH
UTR
o
t
uo
o
t
图6.8 利用施密特触发器进行脉冲整形
3.2 单稳态触发器
单稳态触发器也有两个状态：一个是稳定状态，另 一个是暂稳状态。当无触发脉冲输入时，单稳态触发器 处于稳定状态；当有触发脉冲时，单稳态触发器将从稳 定状态变为暂稳定状态，暂稳状态在保持一定时间后，
A2 ＋ ＋ （S）
& G2 Q
(放电端)D
5 kW ⑦
100 W
③ OUT
①
图3：5G555定时器内部电路
放电 管
1. 分压器
分压器由三个等值的电阻串联而成，将电源电压UDD
分为三等份，作用是为比较器提供两个参考电压UR1、UR2，
若控制端S悬空或通过电容接地，则:
U R1
2 3
U
DD
UR2
Q =0， 三极管截止，放电通路被截断。
2.3：555定时器的功能
以单时基双极型国产5G555定时器为例。
表6.1 5G555
25脉冲的产生与变换
当UI>UR时（—端大）输出低电平
当UI<UR时（+端大）输出高电平
若Vcc与地间接电压Vcc 则上比较器C1的反相端加上的电压为2/3Vcc 下比较器C2的同相端加上的电压为1/3Vcc 当触发端2的输入电压V2<=1/3Vcc,下比较器 C2输出1，Q=1 当阈值端6的输入电压V2>=2/3Vcc,上比较器 C1输出1，Q=0 当复位端4为0时，Q恒为0 (三极管T为集电极开路输出。OC门) (VM不用时必须通过0.01µ F的电容接地。抗干 扰)
VI
V&#
t
作业：
无
自考 P236 1，2
一、由555定时器构成的施密特触器
Vcc VDD VI
2/3v
8 2
4 7 3
1/3v
t VO
VH
6 1
5
VL
t
二、应用 1.波形变换
10 8
VI
V+
6
4
V-
2
0 0 2 4 6 8 10
t
VO
VH VL
t
2.波形整型
10 8
VI
V+
6
4
V-
2
0 0 2 4 6 8 10
t
VO
VH VL
t
3.幅度鉴别
第九章：脉冲的产生与变换
§9.1 555定时器电路及其功能 一、电路的组成
8 Vcc
VM 控制 5
R阈值输入6
C1 R S
Q
__
倒相放大
3Q 输出 7Q’放电
触发输入 S 2
__
C2
1 GND
555定时器
555定时器1、⽤途：a、定时、延时控制b、调光、调温、调压、调速等多种控制及计量检测c、可以组成脉冲振荡、单稳、双稳和脉冲调制电路，⽤于交流信号源、电源变换、频率变换、脉冲调制等2、内部框图：⼯作电压:5-18V管脚介绍：1脚是地端2脚称触发端(TR)，是下⽐较器的输⼊；3脚是输出端(Vo)，它有O和1两种状态，由输⼊端所加的电平决定；4脚是复位端(MR)，加上低电平时可使输出为低电平；5脚是控制电压端(Vc),可⽤它改变上下触发电平值；6脚称阈值端(TH)，是上⽐较器的输⼊；7脚是放电端(DIS)，它是内部放电管的输出，有悬空和接地两种状态，也是由输⼊端的状态决定；8脚是电源端；电路精选:⼀、555触摸定时开关集成电路IC1是⼀⽚555定时电路，在这⾥接成单稳态电路。
平时由于触摸⽚P端⽆感应电压，电容C1通过555第7脚放电完毕，第3脚输出为低电平，继电器KS释放，电灯不亮。
当需要开灯时，⽤⼿触碰⼀下⾦属⽚P，⼈体感应的杂波信号电压由C2加⾄555的触发端，使555的输出由低变成⾼电平，继电器KS吸合，电灯点亮。
同时，555第7脚内部截⽌，电源便通过R1给C1充电，这就是定时的开始。
当电容C1上电压上升⾄电源电压的2/3时，555第7脚道通使C1放电，使第3脚输出由⾼电平变回到低电平，继电器释放，电灯熄灭，定时结束。
定时长短由R1、C1决定：T1=1.1R1*C1。
按图中所标数值，定时时间约为4分钟。
D1可选⽤1N4148或1N4001⼆、相⽚曝光定时器附图电路是⽤555单稳电路制成的相⽚曝光定时器。
⽤⼈⼯启动式单稳电路。
⼯作原理：电源接通后，定时器进⼊稳态。
此时定时电容CT的电压为：VCT=VCC=6V。
对555这个等效触发器来讲，两个输⼊都是⾼电平，即VS=0。
继电器KA不吸合，常开点是打开的，曝光照明灯HL不亮。
按⼀下按钮开关SB之后，定时电容CT⽴即放到电压为零。
于是此时555电路等效触发的输⼊成为：R=0、S=0，它的输出就成⾼电平：V0=1。
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。
如何设计一个简单的脉冲电路来生成脉冲信号
如何设计一个简单的脉冲电路来生成脉冲信号脉冲电路是一种电子电路，能够产生脉冲信号，广泛应用于计数器、时钟、通信系统等领域。
设计一个简单的脉冲电路可以通过几个基本元件的组合来实现。
本文将介绍如何使用555定时器芯片来设计一个简单的脉冲电路。
555定时器是一种多功能集成电路，能够产生精确的脉冲信号。
以下是设计一个简单的脉冲电路的步骤：步骤1：准备元件和工具为了设计一个脉冲电路，我们需要准备以下元件和工具：- 555定时器芯片- 电容- 电阻- 开关或按钮- 面包板- 面包板电源- 连线步骤2：连接电路首先，将555定时器芯片插入面包板上。
然后，将电容和电阻连接到芯片的相应引脚上。
具体来说，将电容的正极连接到555芯片的第6引脚（Trig引脚），将电容的负极连接到555芯片的第1引脚（GND引脚）。
将电阻的一端连接到555芯片的第7引脚（Discharge引脚），将电阻的另一端连接到电容的负极。
步骤3：连接电源和开关将面包板电源连接到555芯片的第8引脚（Vcc引脚）和第1引脚（GND引脚）。
然后，将开关或按钮连接到555芯片的第2引脚（Trigger引脚）和第1引脚（GND引脚）。
这样，可以通过开关来触发脉冲信号的生成。
步骤4：完成电路连接确保所有元件都正确连接，没有短路或连接错误。
你可以使用万用表来检查连接是否正确。
一旦确认无误，可以继续下一步。
步骤5：测试并调试电路使用面包板电源给电路供电。
然后，按下开关或按钮，观察555芯片的输出引脚（第3引脚）。
你将看到一个脉冲信号，它的频率和宽度取决于电容和电阻的数值。
步骤6：调整脉冲参数如果你想改变脉冲信号的频率，可以调整电容或电阻的数值。
更大的电容和电阻值将导致更低的频率，反之亦然。
通过不断调整它们的数值，你可以获得所需的脉冲参数。
需要注意的是，以上只是一个简单的脉冲电路设计示例。
实际上，脉冲电路的设计有许多变种和复杂性，可以根据实际需求进行进一步的改进和优化。
555定时器-脉冲的产生与整形电路解析
6.1 概述 6.2 施密特触发器 6.3 单稳态触发器 6.4 多谐振荡器 6.5 555定时器及其应用
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6.1 概 述
数字电路中，为了控制和协调整个系统的工作，常常需 要时钟脉冲信号。 获得时钟脉冲的方法有：
1. 利用多谐振荡器直接产生。 2. 通过整形电路变换而成。 整形电路又分为两类：施密特触发器和单稳态触发器。 整形电路可以使脉冲的边沿变陡峭，或形成规定的矩形脉冲。
G1
C uI2 R
+5V R1
T1
G2
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输入带微分环节的单稳态触发器
若uI脉冲宽度twI > tw则应通过 微分电路RPCP再输入到与非门1。
为保证稳态时uO1 = 0，要求:
RP CP≤twI RP≥RON
门3改善输出波形，起反 相和整形的作用。
MOS门输入阻抗高，外接电阻R和RP的大小不会影响其 稳态，它们不再受ROFF和RON的限制。
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R2
uI
R1
1 uO' 1
uI' G1
G2
uO
uO'
(4) 波形图
波形图
uI
UT+
UT–
O
t
uO
O
t
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6.2.2 集成施密特触发器 TTL集成施密特触发器有：74LS14，74132，7413等。
TTL集成施密特触发器性能表
型号 7414 74LS132 7413
tpd/ns 15 15 16.5
换成矩形脉冲信号 。
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3. 鉴幅电路
在一串幅度不相等的
大学数字电子技术数字电子技术555定时器
频率： f 1
1
T 0.7(R1 2R2 )C
占空比：D T1 0.7(R1 R2)C R1 R2 T1 T2 0.7(R1 2R2)C R1 2R2
多谐振荡器没有稳态，只有两个暂稳态。两个 暂稳态之间的转换，是由电路内部电容的充、放电 作用自动进行的，所以它不需要外加触发信号，只 要接通电源就能自动产生矩形脉冲信号。
返回
+5V
0
1D
Q1
Q1
2D
Q2
3D
Q2
Q3
4D
Q3
Q4
CLR CP Q4
&3
&1
输出为零发
清零
& 2 光管不亮
抢答前先清零
CP
返回
+5V 开启
D1
Q1
Q1
1
D2
Q2
D3
Q2 Q3
D4
Q3 Q4
CLR CP Q4
& 2 & 1 反相端都为1
清零
&2
1
CP
返回
+5V
D1 = D2 0
=1
Q1
Q1 Q2
UCC 8
R1
5KΩ
5 6
VA
+C1+
01
ui 1 uC
>2/3 UCC
5KΩ 2
VB
7 5KΩ
T
导通 (地)1
+C2+
1
4 (复位端)
稳定状态
1
RD Q
SD Q 0
3uO
Q=0
+UCC R1
0
ui uC
555电路脉冲波形的变换与产生
1.1 单稳态触发器
输入ui 单稳态 输出uo 电路
tp与输入信号无 关，只与电路内 部参数有关. 脉冲宽度：tp=0.7RC
1.2 单稳态触发器的应用
定时
单稳态触发器
ui
u'o
&
uA
(a) 电路示意图
ui
u'o
uo uA
uo
tp (b) 波形图
ui
整
形 uo
tp
1.2 单稳态触发器的应用
应用：
单稳态触发器在数字电路中一般用于: 定时：产生一定宽度的矩形波 整形：把不规则的波形转换成宽度、幅度都相等
的波形 延时：把输入信号延迟一定时间后输出等。
2 施密特触发器
施密特触发器是一种能够把输入波形整形成 为适合于数字电路需要的矩形脉冲的电路。
0.01μF
6V 50k a b
模拟声响电路
VCC
R1
84
7
3 uo1
R2 6 555Ⅰ
2
5
R3
84
7
3
uo2 uo1
R4 6 555Ⅱ C
2
5
uo2
C1
1
0.01μF C2
1
0.01μF
(a) 电路
(b) 工作波形
将振荡器Ⅰ的输出电压uo1，接到振荡器Ⅱ中555定时器的复 位端（4脚），当uo1为高电平时振荡器Ⅱ振荡，为低电平时 555定时器复位，振荡器Ⅱ停止震荡。
+VCC
R
8
4
5kΩ
5
+ C1 1
G1 Q
&
555简介 关于555的电路
它的内部有 两个电压比较器 C1和C2 、一个 触发器、 基本RS 触发器、 一个晶体管和三 个电阻组成的分 压器。 压器。各引脚的 功能如下： 功能如下：
5KΩ Ω
5 6
UREF1 _ C1 u c1 5KΩ Ω
∞ R &
UREF2 _ C2 uc2 5KΩ Ω
S
3
7
T
1
整形电路
（1）当ui＝0时，由于比较器C1=1、C2=0，触发器置 1，即Q＝1、 ，uo1＝uo＝1。ui升高时，在未到达 2VCC/3以前，uo1＝uo＝1的状态不会改变。 （2）ui升高到2VCC/3时，比较器C1输出为0、C2输出 为1，触发器置0，即Q＝0、 ，uo1=uo=0。此后，ui 上升到VCC，然后再降低，但在未到达VCC/3以前， uo1＝uo＝0的状态不会改变。 （3）ui下降到2VCC/3时，比较器C1输出为1、C2输出 为0，触发器置1，即Q＝1、 ，uo1=uo=1。此后，ui 继续下降到0，但uo1＝uo＝1的状态不会改变。
555 定时器的功能主要由两个比较器决 定。两个比较器的输出电压控制 RS 触发器 和放电管的状态。在电源与地之间加上电压， 当 5 脚悬空时，则电压比较器 A1 的反相输 入端的电压为 2VCC /3，A2 的同相输入端 的电压为VCC /3。若触发输入端 TR 的电压 小于VCC /3，则比较器 A2 的输出为 1，可 使 RS 触发器置 1，使输出端 OUT=1。如果 阈值输入端 TH 的电压大于 2VCC/3，同时 TR 端的电压大于VCC /3，则 A1 的输出为 1， A2 的输出为 0，可将 RS 触发器置 0，使输 出为 0 电平。
1、 555多谐振荡器电路 多谐振荡器电路 用555时基电路可组成各种形式的自激式多 谐振荡器，其基本电路如图a所示。当电路 刚接通电源时，由于C来不及充电，555电路 的②脚处于零电平，导致其输出③脚为高电 平。当电源通过RA、RB向C充电到Vc≥Vcc 时，输出端③脚由高电路平变为低电平，电 容C经RB和内部电路的放电开关管放电。当 放电到Vc≤Vcc时，输出端又由低电平转变为 高电平。此时电容再次充电，这种过程可周 而复始地进行下去，形成自激振荡。图(b)给 出了输出端及电容器C上电压的波形。
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f1
1 T1
16.42Hz
T2 0.7(RA2 2RB2 )C2 0.7(3.3 2 2.7) 103 0.1106 0.609ms
f2
1 T2
1.642KHz
2. 当开关S闭合时，振荡器2的工作状态受控于振荡器１的输出。uo1为高电 平，VD截止，振荡器2工作，uo1为低电平，ＶＤ导通，振荡器2停振，uo2输 出高电平。
如代下替变外化加：触 发信号。
RA
48
7断
3
RB
555
6 5
充
2 1
0
C
VCC
uO 1
C5
当这电时容电C 路上又的会电发压生上 如升下到变高化电：平 RA 时，输出变 为低电平。 RB
充
>
2 3
VCC
CHale Waihona Puke 487 断通 3 555
6 5
2 1
放
VCC
uO 10
C5
当电容C上 的电压下降到 低电平时，输 出又变为高电 RA 平，这样周而
VCC
33kΩ RA1 4 8
7
27kΩ 1 RB1
555 3
6 2
(I)
5 1
uo1
S
3.3kΩ RB2
. 2.7kΩ RB2
VD
48 7
555 3
6 2
(II) 5
1
C1 1μF
C5 0.01μF C2 0.1μF
C6
VCC
uo2
0.01μF
数字电子技术基础
1．多谐振荡器
T1 0.7(RA1 2RB1)C1 0.7(33 2 27) 103 1106 60.9ms
UOH
UOL O
uI
UT+ UTuO
uO
UOH
UOL
t t
t
9.6.5 用555定时器构成的压控振荡器
VCC
RA 48
uC
RB
7 555 3
uo
US
US
6
2
5 21
+
OuO
T1
t
C
_ US
O
T2
t
T1
(RA
RB
)C
ln
VCC VCC
US 2
US
T2 0.7RBC
T
T1
T2
(RA
1
C5
uI
ui
VCC VCC+0.7V
0V
例9.6.1 555定时器和JK触发器构成的电路如图所示。 已 知 时 钟 CP 的 频 率 fCP=10Hz ， R1C1<<TCP ， R2=56k ， C2=4.7µF，触发器输出Q和555定时器输出 的初始状态均 为0。试回答：
1. 说明虚线框内电路的名称； 2. 对应CP画出Q、uI和uO的波形； 3. 计算 的频率和占空比。
>
2 3
VCC
uI
01
C
48
7 555
6
3
2
5
1
uo 10
C5
当单稳态触发器的触发脉冲宽度大于暂稳态时间时，输 出电压与输入电压反相，单稳态触发器成为一个反相器。
解决这一问题
的一个简单办法， 就是在电路的输R1入 端增加一V个D R1C1微 R 分电路。C1
uI
uI
C
VCC
48
7 555
6
3
2
5
uI
R uI
C
48
VCC
O uC τ RC
7 6
555
3
uo
2
5
1
C5
O
uO tw
O
t
2 3
VCC
t
t
u 若 I 低电平宽度小于暂稳态时间 tW
tw 1.1RC
单稳态触发器的应用：1.脉冲整形 2.定时和延时 3.
脉冲展宽
u 若 i 低电平宽度大于暂稳态时间 tW
uIL tw
VCC
充R
><<131313VVVCCCCCC
9.6 555定时器及其应用
9.6.1 555定时器
VCC
Rd
电阻分压器
8
4
RS触发器
5k
CV 5 TH 6
2 3
VCC
+ - A1
电压比较器 5k
TL 2
1 3
VCC
- A2 +
5k
1 GND
G1
G4 3 OUT
G3
Q R
G2
VT
7 DIS
放电管
当清零端 Rd 0 时：
VCC 8
5k
VCC
R1
CP
1J
Q
C1
VD
C1 ui
48 R2
7 6
555 3
2
5
1
uO 0. 01µF
1K
C2
CP
解：
1J
Q
C1
1K
R1 VD
C1 ui C2
48
R2
7 6
555
3
2
5
1
VCC uO 0. 01µF
1. 单稳态触发器。
2. tW 1.1R2C2 1.156103 4.7 106 F 290ms
G3 Q
R
G4
31
OUT
0
7 DIS
断
VT
当
Rd
1、UTH
2 3 VCC
、U TL
1 3 VCC
时：
VCC
>
2 3
VCC
<
1 3
VCC
8
5k
CV 5 6
TH
5k
2 TL
5k
2 3
VCC
+ - A1
4 Rd
G1
0 1
3
VCC
- A2 +
0 G2
1 GND
G4
G3
31
OUT
0
Q
7
R
DIS
CP 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
uI uO
数字电子技术基础
六、由555定时器构成的电路如图所示，设输出高电平为
5V，输出低电平为0V；VD为理想二极管。试问：
1．当开关S断开时，两个555定时器各构成什么电路?计算输
出信号uo1、uo2的频 率f1和f2。 2．当开关S闭合时，定性画出uo1、uo2的波形。 3．电容C2和C5的作用分别是什么？
CV 5 TH 6
2 3
VCC
+ - A1
5k
TL 2
1 3
VCC
- A2 +
5k
1 GND
0
4 Rd G1
G2
G4
30
G3
OUT
Q R
1
7
DIS
通
VT
当 Rd
1、UTH
2 3 VCC
、1
U TL
3 VCC
时：
VCC
>
2 3
VCC
>
1 3
VCC
8
5k
CV 5 6
TH
5k
2 TL
5k
断
VT
555定时器的功能表
Rd(④脚) uTH(⑥脚) uTL(②脚) uO(③脚) VT (⑦脚)
0
0
导通
1
2 3
VCC
1 3VCC
0
导通
1
2 3
VCC
1 3
VCC
保持
保持
1
2 3 VCC
1 3
VCC
1
截止
1
2 3 VCC
1 3
VCC
1
截止
9.6.2 用555定时器构成的单稳态触发器
1.脉冲整形
ui
uo
ui
uo
矩 uI 形 UT+
脉 UT-
冲
边 沿 变
O uO UOH
换 UOL
uI
矩 UT+
形 UT-
脉
t
冲 边
O uO
沿 UOH
振
荡 UOL
t
O
t
O
t
uI
矩 UT+
形 UT-
脉 冲
O uO
t
叠 加
UOH
噪 声
UOL O
t
，
2.波形变换
uI
3.脉冲鉴幅
uI
uI
UT+ UT-
uO
O uO
RB
)C
ln
VCC VCC
US 2 US
0.7RBC
六、由2-8分频异步加法计数器74LS93和555定时器构成 电路如图所示： （1）写出虚线框内电路的名称； （2）CP时钟信号频率为20kHz，假设计数器初态为0，在图中画 出uI、uO的波形。
QD QC QB QA
CP
CPA CPB
fo1
1 T1
0.068 Hz
1
fo2
T2
1.37 k Hz
VCC
100k RA1