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由555组成的单稳态触发器

发布时间:2019-09-08 责任编辑:wenwei

【导读】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(把不规则的波形变为幅度和宽度都相等的脉冲)及延时(将输入信号延迟一定时间后输出)等。
 
1. 555集成定时器
 
常用的555定时器有TTL定时器5G555和CMOS定时器CC7555等。
 
555集成定时器是一种模拟电路和数字电路相结合的中规模集成电路,其电路如下图所示。
 
由555组成的单稳态触发器
 
555定时器含有两个电压比较器C1和C2,一个由“与非“门组成的基本RS触发器,一个放电晶体管T以及由三个5KΩ的电阻组成的分压器。比较器C1的参考电压为由555组成的单稳态触发器,加在同相输入端;C2的参考电压为由555组成的单稳态触发器,加在反相输入端。两者均由分压器上取得。
 
各外引线端的功能是:
 
1为接地端.
 
2为低电平出发端,由此输入触发脉冲。当2端的输入电压高于1/3UCC时,C2的输出为“1“;当输入电压低于1/3UCC时,C2的输出为”0“,使基本RS触发器置”1“。
 
6为高电平触发端,由此输入触发脉冲。当输入电压低于2/3UCC时,C1的输出为“1“;当输入电压高于2/3UCC时,C1的输出为”0“,使触发器置”0“。
4为复位端,由此输入负脉冲(或使其电压低于0.7伏)而使触发器直接复位(置“0“)。
 
5为电压控制端,在此端可外加一电压以改变比较器的参考电压。不用时,经0.0.1uF的电容接“地“,以防止干扰的引入。
 
7为放电端,当触发器的Q端为“1“时,放电晶体管T导通,外接电容元件通过T放电。
 
3为输出端,输出电流可达200mA,因此可直接驱动继电器,发光二极管,扬声器,指示灯灯。输出高电压约低于电源电压UCC1-3V。
 
8为电源端,可在5-18V范围内使用。
 
2. 由555定时器组成的单稳态触发器
 
下图是由555定时器组成的单稳态触发器。R和C是外接元件,触发脉冲由2端输入。
 
工作原理:当触发脉冲尚未输入时,u1为“1”,其值大于
1/3Ucc,故比较器C2的输出为“1”。在稳定状态时触发器状态:
 
若Q=0, Q=1,则晶体管T饱和导通,uc=UCE(sat)其值远低于2/3Ucc,故比较器C1的输出也为“1”,触发器的状态保持不变。
 
若Q=1, Q=0,则晶体管截止,Ucc通过R对电容C充电,当uc上升略高于2/3Ucc时,比较器C1的输出为“0”,将触发器置“0”,翻转为Q=0, Q=1。
 
可见,在稳定状态时Q=0,即输出电压u0为“0”。
 
在t1时刻,输入触发伏脉冲,其幅度低于1/3Ucc,故C2的输出为“0”,将触发器置“1”,u0由“0”变为“1”,电路进入暂稳状态。这时因Q=0,晶体管截止,电源对电容C充电。虽然在t2时刻触发脉冲已消失,C2的输出变为“1”,但充电继续进行,直到uc上升略高于2/3Ucc时(在t3时刻),C1的输出为“0”,从而使触发器自动翻转到Q=0, Q=1的稳定状态。此后电容C迅速放电。
 
输出的是矩形脉冲,其宽度(暂稳状态持续时间)
tp=RCln3=1.1RC
 
结论:
 
1) 改变RC值,可改变脉冲宽度,从而可以进行定时控制。
 
由555组成的单稳态触发器
 
2) 输入脉冲的波形往往是不规则的,边沿不陡,幅度不齐,不能直接输入到数字装置,需要单稳态触发器或另外某种触发器整形。
 
由555组成的单稳态触发器
 
 
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