《电子技术》课程教学课件（数字电子技术）第七章 脉冲信号的产生与整形

运城学院Yuncheng University第七章脉冲信号的产生与整形$ 7.1555定时器$ 7.2多谐振荡器机电工程系

机电工程系 机 电 工 程 系 第七章 脉冲信号的产生与整形 §7.1 555定时器 §7.2 多谐振荡器

运城学院YunehengUniversity内容提要：本章主要介绍了555定时器的组成及功能，介绍了由555定时器组成的单稳态触发器、多谐波触发器及施密特触发器的电路结构及工作原理。机电工程系

机电工程系 机 电 工 程 系 本章主要介绍了555定时器的组成及功能，介绍了由555 定时器组成的单稳态触发器、多谐波触发器及施密特触发器 的电路结构及工作原理。 内容提要：

运城学院Yuncheng University现代电子系统常常需要不同幅度、宽度以及具有陡哨边沿的脉冲信号，矩形脉冲波是应用最为广泛的一种波形，它常用于时序逻辑电路中作时钟信号（CP）等等。获取矩形脉冲信号的方法通常有两种：一种是通过各种形式的多谐振荡器电路直接产生，一种是利用各种整形电路将已有的周期性变化信号变换为所需矩形波。典型的矩形脉冲产生电路有双稳态触发电路、单稳态触发电路和多谐振荡电路三种类型。机电工程系

机电工程系 机 电 工 程 系 现代电子系统常常需要不同幅度、宽度以及具有陡峭边沿的脉冲信 号，矩形脉冲波是应用最为广泛的一种波形，它常用于时序逻辑电路中 作时钟信号（CP）等等。 获取矩形脉冲信号的方法通常有两种：一种是通过各种形式的多谐 振荡器电路直接产生，一种是利用各种整形电路将已有的周期性变化信 号变换为所需矩形波。 典型的矩形脉冲产生电路有双稳态触发电路、单稳态触发电路和 多谐振荡电路三种类型

运城学院Yuneheng University双稳态触发电路具有两个稳定状态，两个稳定状态的转换都需要在外加触发脉冲的推动下才能完成。单稳态触发电路只有一个稳定状态，另一个是暂稳定状态，从稳定状态转换到暂稳态时必须由外加触发信号触发，从暂稳态转换到稳态是由电路自身完成的，暂稳态的持续时间取决于电路本身的参数。多谐振荡电路能够自激产生脉冲波形，它的状态转换不需要外加触发信号触发，而完全由电路自身完成。因此它没有稳定状态，只有两个暂稳态。机电工程系

机电工程系 机 电 工 程 系 双稳态触发电路具有两个稳定状态，两个稳定状态的转换都需要 在外加触发脉冲的推动下才能完成。 单稳态触发电路只有一个稳定状态，另一个是暂稳定状态，从稳 定状态转换到暂稳态时必须由外加触发信号触发，从暂稳态转换到稳 态是由电路自身完成的，暂稳态的持续时间取决于电路本身的参数。 多谐振荡电路能够自激产生脉冲波形，它的状态转换不需要外加 触发信号触发，而完全由电路自身完成。因此它没有稳定状态，只有 两个暂稳态

运城学院Yuneheng UniversityS7.1555定时器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，是一种多用途的集成电路，555定时器在波形的产生与变换、测量与控制、家用电器、电子玩具等诸多领域都有广泛地应用。图7-1为一种555定时器芯片外形图。图7-2为一种555定时器管脚分配图。机电工程系

机电工程系 机 电 工 程 系 §7.1 555定时器 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，是一种多用途的集成电路， 555定时 器在波形的产生与变换、测量与控制、家用电器、电子玩具等诸 多领域都有广泛地应用。图7-1为一种555定时器芯片外形图。图 7-2为一种555定时器管脚分配图

运城学院Yuncheng University5876VccVoDVcoVnCB555R,VoGNDV12[1]23[4图7-2555定时器管脚分配图图7-1一种555定时器芯片外形机电工程系

机电工程系 机 电 工 程 系 图7-1 一种555定时器芯片外形 图7-2 555定时器管脚分配图

运城学院一、电路结构Yuncheng University图7-3为一种555定时器电路内部结构图，它由比较器C1和C2、RS锁存器和集电极开路的放大三极管T.组成。RVco5kaSVcoVRIC11VaN1(TH)5kolG2Vi27VVc-C21 3(TR)VR21T.5k2VOD(DISC)机电工程系图7-3555电路内部结构图

机电工程系 机 电 工 程 系 一、电路结构 图7-3为一种555定时器电路内部结构图，它由比较器C1和C2、RS 锁存器和集电极开路的放大三极管TD组成。 图7-3 555电路内部结构图

运城学院Yuncheng University二、工作原理图7-3中，比较器C1的输入端vu(接引脚6)称为阈值输入端，用TH标注，比较器C2的输入端vz(接引脚2)称触发输入端，用TR标注。C1和C2的参考电压（电压比较的基准)VR和VR2由电源Vcc经三个5kQ2的电阻分压给出。当控制电压输入端Vco悬空时，U，D34若Vco外接固定电压，则UR=Vco,UR22机电工程系

机电工程系 机 电 工 程 系 二、工作原理 图 7-3中，比较器C1的输入端vI1(接引脚 6)称为阈值输入端，用TH 标注，比较器C2的输入端vI2(接引脚2)称触发输入端，用 标注。C1 和C2的参考电压(电压比较的基准)VR1和VR2由电源VCC经三个5kΩ的电 阻分压给出。 当控制电压输入端VCO悬空时， TR 1 2 3 UR  VCC 若VCO外接固定电压，则 2 1 3 UR  VCC 1 2 1 , 2 UR VCO UR  VCO

运城学院Yuncheng UniversityR,为异步置0端，只要在R,端加入低电平，则基本RS触发器就置0，平时R，处于高电平。定时器的主要功能取决于两个比较器输出对RS触发器和放电三极管Tp状态的控制。当U。>号vece、U,>Vvc 时，比较器C1输出为0，C2输出为1,基本RS触发器被置0，T,导通，V.输出为低电平。"Vc=Vcc时，比较器C1输出为1，C2输出为0，当U。33基本RS触发器被置1，T截止，V.输出为高电平。机电工程系

机电工程系 机 电 工 程 系 为异步置 0 端，只要在 端加入低电平，则基本RS触发器 就置 0，平时 RD 处于高电平。 RD RD 定时器的主要功能取决于两个比较器输出对RS触发器和放电三 极管TD状态的控制。 当 时，比较器C1输出为 0，C2输出为 1， 基本RS触发器被置 0， TD导通，vo输出为低电平。 6 2 2 1 3 3 U  VCC、U  VCC 当 时，比较器C1输出为 1，C2输出为 0， 基本RS触发器被置 1， TD截止，vo输出为高电平。 6 2 2 1 3 3 U  VCC、U  VCC

运城学院Yuncheng University当U.=V时，C1和C2输出均为1，则基本RS触发器1的状态保持不变，因而T,和v,输出状态也维持不变。555定时器功能如表7-1所示。表7-1555定时器功能表+输出输入。RpeVneVneVoeI,eXtXtO导通002VccLVcc1eOe导通。3.VLVcc不变。不变。12CC32Vcc-Vcc截止。11332-Veo截止。1e1Vcc203机电工程系

机电工程系 机 电 工 程 系 当 时，C1和C2输出均为 1，则基本RS触发器 的状态保持不变，因而TD和vo输出状态也维持不变。 6 2 2 1 3 3 U  VCC、U  VCC 555定时器功能如表7-1所示