第17讲定时器及其应用PPT讲稿.ppt

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1、第17讲定时器及其应用第1页，共26页，编辑于2022年，星期日 概述概述矩形脉冲信号矩形脉冲信号的获取方法有的获取方法有两种：两种：产生产生:不用信号源，加上电源自激振不用信号源，加上电源自激振荡，直接产生波形。荡，直接产生波形。整形整形:输入信号源进行整形输入信号源进行整形.脉冲产生电路脉冲产生电路:多谐振荡器多谐振荡器脉冲整形（变换）电路脉冲整形（变换）电路:施密特触发器、施密特触发器、单稳态触发器单稳态触发器第2页，共26页，编辑于2022年，星期日脉冲周期脉冲周期T脉冲幅度脉冲幅度Vm脉冲宽度脉冲宽度上升时间上升时间tr下降时间下降时间tf占空比：占空比：第3页，共26页，编辑于20

2、22年，星期日17-1 555定时器定时器 555 555定时器定时器是一种多用途的数字模拟混合集成是一种多用途的数字模拟混合集成电路。该电路功能灵活、适用范围广，只要外围电电路。该电路功能灵活、适用范围广，只要外围电路稍作配置，即可构成路稍作配置，即可构成单稳态触发器单稳态触发器、多谐振荡多谐振荡器器或或施密特触发器施密特触发器，因而可应用于定时、检测、，因而可应用于定时、检测、控制、报警等方面。控制、报警等方面。第4页，共26页，编辑于2022年，星期日 集集成成555555定定时时器器因因为为其其内内部部有有3 3个个精精密密的的5K5K电电阻阻而而得得名名。后后来来国国内内外外许许多多

3、公公司司和和厂厂家家都都相相继继生生产产出出双双极极型型和和CMOSCMOS型型555555集集成成电电路路。虽虽然然CMOSCMOS型型3 3个个分分压压电电阻阻不不再是再是5K,5K,但仍然延用但仍然延用555555名称。名称。目目前前一一些些厂厂家家在在同同一一基基片片上上集集成成2 2个个555555单单元元，型型号号后后加加556556，同一基片上集成，同一基片上集成4 4个个555555单元，型号后加单元，型号后加558558。第5页，共26页，编辑于2022年，星期日集成集成555555定时器具体元件简介定时器具体元件简介 555555定时器的封装一般有两种：定时器的封装一般有两

4、种：八脚圆形封装八脚圆形封装 八脚双列直插式封装。八脚双列直插式封装。第6页，共26页，编辑于2022年，星期日17.1.1 555定时器的电路结构与功能定时器的电路结构与功能放电三极管放电三极管SR触发器触发器精密电阻精密电阻比较器比较器第7页，共26页，编辑于2022年，星期日控制电压控制电压触发输入触发输入 复位端复位端输出输出放电端放电端阈值输入阈值输入 电源电源516V第8页，共26页，编辑于2022年，星期日注意：工作中不使用注意：工作中不使用VCO时，一般都通过时，一般都通过一个一个0.01F的电容接地的电容接地(交流接地），以交流接地），以旁路高频干扰。旁路高频干扰。当当VCO

5、悬空时，悬空时，VR1=2/3Vcc,VR2=1/3Vcc比较器比较器C1输出输出vC1=0,比较比较器器C2输出输出vC2=1，SR触发触发器置器置0，TD导通，同时导通，同时vO为为低电平。低电平。01010比较器比较器C1输出输出vC1=1,比较比较器器C2输出输出vC2=1，SR触发触发发器状态保持不变，发器状态保持不变，TD和和vO均保持不变。均保持不变。1110101比较器比较器C1输出输出vC1=1,比较比较器器C2输出输出vC2=0，SR触发触发器置器置1，TD截止，同时截止，同时vO为为高电平。高电平。比较器比较器C1输出输出vC1=0,比较比较器器C2输出输出vC2=0，S

6、R触发触发器违反约束条件，输出为器违反约束条件，输出为1，TD截止。截止。00101第9页，共26页，编辑于2022年，星期日由电路框图和功能表可以得出如下结论：由电路框图和功能表可以得出如下结论：1555定时器有两个阈值电压，分别是定时器有两个阈值电压，分别是 和和 。2输出端输出端3脚和放电端脚和放电端7脚的状态一致，输出低电平脚的状态一致，输出低电平对应放电管饱和，在对应放电管饱和，在7脚外接有上拉电阻时，脚外接有上拉电阻时，7脚脚为低电平。输出高电平对应放电管截止，在有上拉为低电平。输出高电平对应放电管截止，在有上拉电阻时，电阻时，7脚为高电平。脚为高电平。3.输出端状态的改变有滞回现

7、象，回差电压为输出端状态的改变有滞回现象，回差电压为 。第10页，共26页，编辑于2022年，星期日施施密密特特触触发发器器具具有有两两个个稳稳定定的的状状态态，是是一一种种能能够够把把输输入入波波形形整整形形成成为为适适合合于于数数字字电电路路需需要要的的矩矩形形脉脉冲冲的的电电路路。而而且且由由于于具具有有滞滞回回特特性性，所所以以抗抗干干扰扰能能力力也也很强。很强。施施密密特特触触发发器器可可以以由由分分立立元元件件构构成成，也也可可以以由由门门电路及电路及555555定时器构成。定时器构成。施施密密特特触触发发器器在在脉脉冲冲的的产产生生和和整整形形电电路路中中应应用用很很广。广。17

8、.2.1 施密特触发器概述施密特触发器概述17-217-2 555555定时器构成施密特触发器定时器构成施密特触发器第11页，共26页，编辑于2022年，星期日施密特触发器的电压传输特性。施密特触发器的电压传输特性。由上图知其具有滞回电压传输特性，即输入电压的由上图知其具有滞回电压传输特性，即输入电压的上升过程和下降过程的阈值电平不同。这是施密特触发上升过程和下降过程的阈值电平不同。这是施密特触发器固有的特性。器固有的特性。第12页，共26页，编辑于2022年，星期日施密特触发器的逻辑符号第13页，共26页，编辑于2022年，星期日 17.1.2 555定时器组成施密特触发器定时器组成施密特触

9、发器二六搭一二六搭一1、电路结构、电路结构第14页，共26页，编辑于2022年，星期日8 462153Vcc交流交流接地接地 图图中中6脚脚和和2脚脚端端直直接接连连在在一一起起作作为为触触发发电电平平输输入入端端。若若在在输输入入端端Ui加加三三角角波波，则则可可在在输输出出端端得得到到如如后后图图所所示示的的矩矩形形脉脉冲。冲。第15页，共26页，编辑于2022年，星期日当当 时，电路发生翻转，时，电路发生翻转，RS触发器置触发器置 0，Uo从从UoH变为变为UoL，此时相应的此时相应的Ui幅值幅值 称为上限阈值电压称为上限阈值电压UT+。Ui从从0开始升高，当开始升高，当 时，时，RS触

10、发器置触发器置 1，故，故Uo=UoH；当当 时，时，RS=11，故，故Uo=UoH保持不变；保持不变；2、工作原理、工作原理uiuo2VCC/3ttVCC/3UT+第16页，共26页，编辑于2022年，星期日当当U i下降到下降到 时，时，RS触发器置触发器置 1，电路发生翻转，电路发生翻转，Uo从从UoL变为变为UoH，此时相应的，此时相应的Ui幅值幅值 称为下限阈值电压称为下限阈值电压UT-。当当 时，时，Uo=UoL不变；当不变；当U i下降且下降且 时，由于时，由于RS=11，故，故Uo=UoL保持不变；保持不变；uiuo2VCC/3ttVCC/3UT+UT-第17页，共26页，编辑

11、于2022年，星期日从从以以上上分分析析可可以以看看出出，电电路路在在Ui上上升升和和下下降降时时，输输出出电电压压Uo翻翻转转时时所所对对应应的的输输入入电电压压值值是是不不同同的的，一一个个为为UT+，另另一一个个为为UT-。这这是是施施密密特特电电路路所所具具有有的的滞滞后后特特性性，称称为为回回差差。电电路路的的电电压压传传输输特特性性如如图图所所示。示。uouiUT-UT+电路的电压传输特性电路的电压传输特性（3）说明）说明回差电压回差电压只要改变只要改变UCC或电压控制端或电压控制端UCO(5脚脚)的电压值便可改变回的电压值便可改变回差电压。一般差电压。一般U越大，抗干扰越大，抗干

12、扰能力越强，但灵敏度相应降低。能力越强，但灵敏度相应降低。第18页，共26页，编辑于2022年，星期日UT+=VCOUT-=1/2VCO回差电压回差电压:若在若在VCO端加有电压如图示则：端加有电压如图示则：第19页，共26页，编辑于2022年，星期日201、自动光控电路、自动光控电路无光照，无光照，R1大，大，V22Vcc/3，VOVOL，继电器失电。，继电器失电。17.2.3 施密特触发器的应用施密特触发器的应用第20页，共26页，编辑于2022年，星期日2.用于波形变换：用于波形变换：第21页，共26页，编辑于2022年，星期日3.用用于于脉脉冲冲整整形：形：第22页，共26页，编辑于2022年，星期日4.用用于于脉脉冲冲鉴鉴幅：幅：施密特触发器能施密特触发器能将幅度大于将幅度大于VT+的的脉冲选出。脉冲选出。第23页，共26页，编辑于2022年，星期日5.用于构成多谐振荡器：用于构成多谐振荡器：第24页，共26页，编辑于2022年，星期日6、用作脉冲展宽器、用作脉冲展宽器 uiuouCuiuoC第25页，共26页，编辑于2022年，星期日 第17讲结 束第26页，共26页，编辑于2022年，星期日