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由555組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器

發(fā)布時間:2019-09-08 責(zé)任編輯:wenwei

【導(dǎo)讀】單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器在數(shù)字電路中一般用于定時(產(chǎn)生一定寬度的矩形波),整形(把不規(guī)則的波形變?yōu)榉群蛯挾榷枷嗟鹊拿}沖)及延時(將輸入信號延遲一定時間后輸出)等。
 
1. 555集成定時器
 
常用的555定時器有TTL定時器5G555和CMOS定時器CC7555等。
 
555集成定時器是一種模擬電路和數(shù)字電路相結(jié)合的中規(guī)模集成電路,其電路如下圖所示。
 
由555組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器
 
555定時器含有兩個電壓比較器C1和C2,一個由“與非“門組成的基本RS觸發(fā)器,一個放電晶體管T以及由三個5KΩ的電阻組成的分壓器。比較器C1的參考電壓為由555組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,加在同相輸入端;C2的參考電壓為由555組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,加在反相輸入端。兩者均由分壓器上取得。
 
各外引線端的功能是:
 
1為接地端.
 
2為低電平出發(fā)端,由此輸入觸發(fā)脈沖。當(dāng)2端的輸入電壓高于1/3UCC時,C2的輸出為“1“;當(dāng)輸入電壓低于1/3UCC時,C2的輸出為”0“,使基本RS觸發(fā)器置”1“。
 
6為高電平觸發(fā)端,由此輸入觸發(fā)脈沖。當(dāng)輸入電壓低于2/3UCC時,C1的輸出為“1“;當(dāng)輸入電壓高于2/3UCC時,C1的輸出為”0“,使觸發(fā)器置”0“。
4為復(fù)位端,由此輸入負(fù)脈沖(或使其電壓低于0.7伏)而使觸發(fā)器直接復(fù)位(置“0“)。
 
5為電壓控制端,在此端可外加一電壓以改變比較器的參考電壓。不用時,經(jīng)0.0.1uF的電容接“地“,以防止干擾的引入。
 
7為放電端,當(dāng)觸發(fā)器的Q端為“1“時,放電晶體管T導(dǎo)通,外接電容元件通過T放電。
 
3為輸出端,輸出電流可達(dá)200mA,因此可直接驅(qū)動繼電器,發(fā)光二極管,揚(yáng)聲器,指示燈燈。輸出高電壓約低于電源電壓UCC1-3V。
 
8為電源端,可在5-18V范圍內(nèi)使用。
 
2. 由555定時器組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器
 
下圖是由555定時器組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。R和C是外接元件,觸發(fā)脈沖由2端輸入。
 
工作原理:當(dāng)觸發(fā)脈沖尚未輸入時,u1為“1”,其值大于
1/3Ucc,故比較器C2的輸出為“1”。在穩(wěn)定狀態(tài)時觸發(fā)器狀態(tài):
 
若Q=0, Q=1,則晶體管T飽和導(dǎo)通,uc=UCE(sat)其值遠(yuǎn)低于2/3Ucc,故比較器C1的輸出也為“1”,觸發(fā)器的狀態(tài)保持不變。
 
若Q=1, Q=0,則晶體管截止,Ucc通過R對電容C充電,當(dāng)uc上升略高于2/3Ucc時,比較器C1的輸出為“0”,將觸發(fā)器置“0”,翻轉(zhuǎn)為Q=0, Q=1。
 
可見,在穩(wěn)定狀態(tài)時Q=0,即輸出電壓u0為“0”。
 
在t1時刻,輸入觸發(fā)伏脈沖,其幅度低于1/3Ucc,故C2的輸出為“0”,將觸發(fā)器置“1”,u0由“0”變?yōu)?ldquo;1”,電路進(jìn)入暫穩(wěn)狀態(tài)。這時因Q=0,晶體管截止,電源對電容C充電。雖然在t2時刻觸發(fā)脈沖已消失,C2的輸出變?yōu)?ldquo;1”,但充電繼續(xù)進(jìn)行,直到uc上升略高于2/3Ucc時(在t3時刻),C1的輸出為“0”,從而使觸發(fā)器自動翻轉(zhuǎn)到Q=0, Q=1的穩(wěn)定狀態(tài)。此后電容C迅速放電。
 
輸出的是矩形脈沖,其寬度(暫穩(wěn)狀態(tài)持續(xù)時間)
tp=RCln3=1.1RC
 
結(jié)論:
 
1) 改變RC值,可改變脈沖寬度,從而可以進(jìn)行定時控制。
 
由555組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器
 
2) 輸入脈沖的波形往往是不規(guī)則的,邊沿不陡,幅度不齊,不能直接輸入到數(shù)字裝置,需要單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器或另外某種觸發(fā)器整形。
 
由555組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器
 
 
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