第六章 脉冲波形的产生和整形
§ 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
§ 6.1 概述
1.脉冲周期 T
2.脉冲幅度 Vm
3.脉冲宽度 tW
4.上升时间 tr
5.下降时间 tf
6.占空比 q
0.9Vm
0.5Vm
0.1Vm
tW
tr t
f
T
Vm
q=tW/T
§ 6.2 施密特触发器施密特触发器 —— 具有回差电压特性,
能将边沿变化缓慢的电压波形整形为边沿陡峭的矩形脉冲 。
1.Vi=0,VO1=1 (+VDD),VO2=0
Vi
VO1
0
+VDD
VO1=1,VO2=0
& &
1
+VDD
VO2VO1
Vi
R1
R2
Vi'
1K 2K
VO2 =1,VO1 = 0
2.Vi=VTH( ),
DDV2
1?
，DDV43V i3.,’ THDD VV 21V i
DDV2
1
Vi
DDV4
3
Vi,DDV43V i
1.,’
THDD VV 2
1V
i
VO2 =1,VO1 = 0
SR
2.,
DDV2
1V
i VO1=1,VO2=0
T+T
上限阀值电压下限阀值电压返回电压 动作电压一、原理：
电压滞回特性和主要参数主要静态参数
（ a） 上限阈值电压 VT+—— vI上升过程中,输出电压 vO由高电平
VOH跳变到低电平 VOL时,所对应的输入电压值 。
（ b） 下限阈值电压 VT — —— vI下降过程中,vO由低电平 VOL跳变到高电平 VOH时,所对应的输入电压值 。
（ 3） 回差电压 ΔVT ΔVT= VT+－ VT—
1V
I VO
Vi
VO1
0
VT+VT-
二,集成施密特触发器
1,CMOS集成施密特触发器 CC40106
2,TTL集成施密特触发器 74LS14
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
1A
1Y
2A
2Y
3A
3Y
4A
4Y
5A
5Y
6A
6Y
V
V
DD
SS
(a ) CC 4 010 6
1
2
3
4
5
6
7
1A
1Y
2A
2Y
3A
3Y
GND
8
9
10
11
12
13
14
4A
4Y
5A
5Y
6A
6Y
V CC
(b ) 74L S 14
三,施密特触发器的应用举例整形电路 —— 把不规则的输入信号整形成为矩形脉冲 。
1.实现波形转换、整形：
VT+
VT-
t
VI
VO
t
2,用于脉冲鉴幅 —— 从一系列幅度不同的脉冲信号中，选出那些幅度大于 VT+的输入脉冲。
§ 6.3 单稳态触发器单稳态触发器的突出特点是,输出端只有 一个稳定状态,另一个状态则是 暂稳态,加入触发信号后,它可以由稳定状态转入暂稳态,但是,经过一定时间以后,它又会 自动返回 原来的 稳定状态。
稳定状态 稳定状态暂稳态由外界触发 自动返回一、微分型单稳态触发器的工作原理
Q Q
a b
VO
1 1
VO1
VI VR
+VDD
t
VI
t
VO1
t
VR
t
VO
1.稳态时,VI=0,VR=+VDD，
→ VO=0,VO1=1
VDD
t1
VI
'
2.外加触发信号时,VI 0 →1,→ VO1=0,VR= 0,VO=1
3,VO1=0,VDD经 R对 C充电,VR充电到 VTH后
（ 暂态 ）
（ 稳态 ）
VR ↑→VO ↓→ VO1 ↑
↑→ V
O=0,VO1=1 （ 稳态 ）
稳态 暂态 稳态恢复
1/2
3/2
输出脉冲宽度 Tw
的计算：
t
RRRR evvvv
)]()0([)(
t
VI
t
VO1
t
VR
t
VO
VDD
t1
1/2
3/2
tW
RCv
VvVv
R
DDRTHR
，
，，
0)0(
)(
RCRCtt W 7.02ln
uo1 u
o
R
C
1 2ui A 0 t
ui
uo1
uA
uo
0 t
0 t
0 t
t1
2.当 ui正脉冲到来时,uo1=0;
但 uA=1,uo =0。
1,ui=0,uo1=1,uo=1,uA=1
Uo1=0,C放电,uA下降。
uA=UT时,uo上跳,uo =1。
之后 uA继续下降。
Ui正脉冲过后,uo1随后恢复高电平。
UT
tW
二,积分型单稳态触发器的工作原理
uA
0 t
UT
uo
0 t
0 t
ui
uo1
0 t
t1 t2
讨论,对触发脉冲 ui的脉冲宽度有无要求？ 或者 对 uA的放电快慢有无约束?
t3
若 触发脉冲 ui的脉冲宽度 <tw (C放电速度太慢 ),在 t1 ~ t2期间,uA>UT,则 uo低电平宽度不再受 RC的控制。
01 1
1u
o1 u
o
R
C
1 2ui A
在 ui合理的配合下 (触发脉冲 ui的脉冲宽度 >tw),单稳态触发器输出脉冲（ uo2）
的宽度 W，取决于电容的放电速度，
即 R,C参数的大小。
tW
（ 6-14）
三,集成单稳态触发器 74121
A1和 A2是两个下降沿有效的触发信号输入端,B是上升沿有效的触发信号输入端 。
A
A
B
vo
vo
extC Rint
Cext
extR VCC
GND
10 11 149
1
6
3
4
5
1
2
7
74121
（ 6-15）
集成单稳态触发器 74121的外部元件连接方法,
（ a）使用外部电阻 Rext且电路为下降沿触发的连接方式,
（ b） 使用内部电阻 Rint且电路为上升沿触发的连接方式 。
A
A
B
ov
ov
extC intR
ext
ext
C
R CCV
GND
10 11 149
1
6
3
4
5
1
2
7
74121
CCV
extR
1
vI
Cext
A
A
B
ov
ov
extC intR
ext
ext
C
R CCV
GND
10 11 149
1
6
3
4
5
1
2
7
74121
vI
Cext CCV
74121内部 电阻 =2kΩ,外接电阻 Rext可在 2～ 30kΩ之间选择，外接电容 C可在
10pF～ 10μ F之间选择，
当 R=2kΩ 时,最大占空比 qmax为 67%；当 R=40kΩ时,最大占空比 qmax可达 90%。
四,单稳态触发器的应用
1,延时与定时图中,v'O的下降沿比 vI的下降沿滞后了时间 tW。
当 v/O=1时,与门打开,vO=vF。
当 v/O=0时,与门关闭,vO为低电平
1v
I
单稳
VO'
VF
&
与门
VO
tW
VF
VO
vI
VO'
（ 1）延时
（ 2）定时显然与门打开的时间是恒定不变的，就是单稳输出脉冲
v/O的宽度 tW。
（ 6-17）
2,整形单稳态触发器能够把不规则的输入信号 vI,整形成为幅度和宽度都相同的标准矩形脉冲 vO。 vO的幅度取决于单稳态电路输出的高,低电平,宽度 tW决定于暂稳态时间 。
I
v
t
WOv
（ 6-18）
V I
C R
§ 6.4多谐振荡器 （方波发生器）
一、方波发生器
VO1
1 1
VO2 1、设 VO1=1,VO2=010
+-
C充电,VI,VI?VTH,VO1=0,VO2=1
2,VO1=0,VO2=1
C反向充电,VI,
VI?VTH,VO1=1,VO2=0
（正反馈）
VI → VO1 → VO2
VI → VO1 → VO2
（ 6-19）
方波发生器的波形分析：
t
VO1
t
VI
t
VO2
+VDD
R
C
VO1 VO2
VI
1 0
+ -
T1 T2
T
VDD
1/2
3/2
-1/2RP
T=2T1=RCln3=2.2RC
(VTH= 1/2VDD)
0
（ 6-20）
二,石英晶体多谐振荡器
1 1a
b
VC压控振荡器
1.石英晶体的选频特性有两个谐振频率由晶体本身的特性决定：
当 f =fs时,为串联谐振,石英晶体的电抗 X=0；
当 f=fp时,为并联谐振,石英晶体的电抗无穷大 。
石英晶体的符号
0 f
fS
X 电感性电容性
fp
石英晶体的选频特性极好，
fS十分稳定，其稳定度可达 10-10～ 10-11。
（ 6-21）
2,石英晶体多谐振荡器
（ 1） 串联式振荡器
R1,R2的作用 —— 使两个反相器在静态时都工作在转折区,成为具有很强放大能力的放大电路 。
对于 TTL门,常取 R1=R2=0.7～ 2kΩ,若是 CMOS门则常取 R1=R2=10～
100MΩ ； C1=C2是耦合电容 。
石英晶体工作在串联谐振频率 fS下,只有频率为 fS的信号才能通过,满足振荡条件 。 因此,电路的振荡频率 = fS,与外接元件 R,C无关,所以这种电路振荡频率的稳定度很高 。
（ 6-22）
（ 2）并联式振荡器
RF是偏置电阻,保证在静态时使 G1工作转折区，构成一个反相放大器。
晶体工作在略大于 fS与 fP之间,等效一电感,与 C1,C2共同构成电容三点式振荡电路 。 电路的振荡频率 =f0。
反相器 G2起整形缓冲作用,同时 G2还可以隔离负载对振荡电路工作的影响 。
§ 6.5 555定时器及其应用
555定时器是将模拟电路和数字电路集成于 一体的电子器件。它使用方便,带负载能力较强,目前得到了非常广泛的应用。
C
C
&
& & 1
R
S
T
G
5kΩ
5kΩ
5kΩ
1
2
v
VCC RD
vIC
vI2
O
Ov,
(1)
(7)
(2)
(6)
(5)
(8) (4)
(3)
电源 复位
I1v
阈值输入控制电压触发输入放电端
Q
Q
8 4
3
7
6
5
2
1
1 2 3 4
5678
555
VCC D TH CO
GND TR Uo RD
电源放电阈值电控压制地 触发输出复位一,555定时器的工作原理：
1.结构：
R
S
Q
Q
+
+
-
-
C1
C2
VCC
TH
VCO
TR
DISC
TD
uo
RD
5K
5K
5K
uo3
2.原理：
R
S
Q
Q
+
+
-
-
C1
C2
VCC
TH
VCO
TR
DISC
TD
RD
5K
5K
5K
8 4
7
6
5
2
1
uo3
0
1 >2/3VCC >1/3VCC
1 >2/3VCC < 1/3VCC
1 <2/3VCC >1/3VCC
1 <2/3VCC <1/3VCC
输入 输出
RD TH TR VO TD
④ ⑥ ② ③ ⑦
0 通
0 通
1 止保 持
1 止
2/3VCC
1/3VCC
双极型 5V ~ 16V? 200mA
单极型 3V ~ 18V?4mA
电源电压 负载电流
1,555组成史密特触发器：
二,555定时器的应用：
8 4
6
2 5
3555
1
+VCC
0.01u
VOVI
R
S
Q
Q
+
+
-
-
C1
C2
TD
5K
5K
5K
8 4
7
6
5
2
1
Vo32/3
1/3
+VCC
VI
0.01u
Vi
VO
0
+VCC
CCV3
1
CCV3
2
VT+VT
2,555组成单稳态触发器：
2
6 555
3
8 47
R
+VCC
C 1 5 0.01μF
C1
VI
VC VO
VI
R
C
+VCC
0.01u
R
S
Q
Q
+
+
-
-
C1
C2
TD
5K
5K
5K
8 4
7
6
5
2
1
Vo3
（ 6-28）
(1).工作原理
①,稳态时,VI=1(+VCC),
R
S
Q
Q
+
+
-
-
C1
C2
TD
5K
5K
5K
8 4
7
6
5
2
1
Vo
3
VI
R
C
+VCC
0.01u
VC
S=1,
若 Q=0,TD导通,VC=0,R=1,
若 Q=1,TD截止,C充电,VC
VC?2/3VCC,R=0,
VO=0
2
3VCC
②,当 vI下降沿到达时，
tW
VC
t
t
0
0
VO
0
VI
t
(稳态 )
t1
S=0,Vo =1,
③,恢复过程当暂稳态结束后，电容 C通过饱和导通的放电三极管 T放电，时间常数 τ2=RCESC，
经过（ 3～ 5） τ2后，电容 C放电完毕，
恢复过程结束。
不可重复触发的单稳态触发器电路由稳态转入 暂稳态 。
（ 6-29）
（ 2）,主要参数估算
① 输出脉冲宽度 Tw（ 用三要素法计算 ）
reW ttT
f 11
m i n
m a x
上式说明,单稳态触发器输出脉冲宽度 tW仅决定于定时元件 R、
C的取值,与输入触发信号和电源电压无关,调节 R,C的取值,即可方便的调节 tW。
② 恢复时间 tre tre=（ 3～ 5） τ2
③ 最高工作频率 fmax
vI周期的最小值,Tmin= tW＋ tre
因此,单稳态触发器的最高工作频率应为,
CR
VV
V
tvv
vvt
CCCC
CC
WCC
CC
W 1.1
3
2
0ln
)()(
)0()(ln
11?
（ 6-30）
R
S
Q
Q
+
+
-
-
C1
C2
TD
5K
5K
5K
8 4
7
6
5
2
1
Vo3
2
6
VCC RD
555
3
vI2
I1v
8 4
7
R
R
+VCC
1
2
C 1 5
0.01μF
C1
VO
VC
3,555组成多谐振荡器：
+VCC
R1
R2
C
VC
0.01u
（ 6-31）
R
S
Q
Q
+
+
-
-
C1
C2
TD
5K
5K
5K
8 4
7
6
5
2
1
Vo3
+VCC
R1
R2
C
VC
0.01u
(1).工作原理,
① VC=0,
② VO=0,TD导通,C放电，
VC降低，当 VC?1/3VCC，
S =0,R =1,VO=1
VCC23
VCC13
t
t
VC
VO
+
-
VO=1,TD截止,C充电,VC
升高，当 VC?2/3VCC，
R=0,S=1,VO=0
(2),振荡频率的估算
T1 T2
2ln)( 211 CRRT
2ln22 CRT?
2ln)2(
11
21 CRRT
f
§ 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
§ 6.1 概述
1.脉冲周期 T
2.脉冲幅度 Vm
3.脉冲宽度 tW
4.上升时间 tr
5.下降时间 tf
6.占空比 q
0.9Vm
0.5Vm
0.1Vm
tW
tr t
f
T
Vm
q=tW/T
§ 6.2 施密特触发器施密特触发器 —— 具有回差电压特性,
能将边沿变化缓慢的电压波形整形为边沿陡峭的矩形脉冲 。
1.Vi=0,VO1=1 (+VDD),VO2=0
Vi
VO1
0
+VDD
VO1=1,VO2=0
& &
1
+VDD
VO2VO1
Vi
R1
R2
Vi'
1K 2K
VO2 =1,VO1 = 0
2.Vi=VTH( ),
DDV2
1?
，DDV43V i3.,’ THDD VV 21V i
DDV2
1
Vi
DDV4
3
Vi,DDV43V i
1.,’
THDD VV 2
1V
i
VO2 =1,VO1 = 0
SR
2.,
DDV2
1V
i VO1=1,VO2=0
T+T
上限阀值电压下限阀值电压返回电压 动作电压一、原理：
电压滞回特性和主要参数主要静态参数
（ a） 上限阈值电压 VT+—— vI上升过程中,输出电压 vO由高电平
VOH跳变到低电平 VOL时,所对应的输入电压值 。
（ b） 下限阈值电压 VT — —— vI下降过程中,vO由低电平 VOL跳变到高电平 VOH时,所对应的输入电压值 。
（ 3） 回差电压 ΔVT ΔVT= VT+－ VT—
1V
I VO
Vi
VO1
0
VT+VT-
二,集成施密特触发器
1,CMOS集成施密特触发器 CC40106
2,TTL集成施密特触发器 74LS14
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
1A
1Y
2A
2Y
3A
3Y
4A
4Y
5A
5Y
6A
6Y
V
V
DD
SS
(a ) CC 4 010 6
1
2
3
4
5
6
7
1A
1Y
2A
2Y
3A
3Y
GND
8
9
10
11
12
13
14
4A
4Y
5A
5Y
6A
6Y
V CC
(b ) 74L S 14
三,施密特触发器的应用举例整形电路 —— 把不规则的输入信号整形成为矩形脉冲 。
1.实现波形转换、整形：
VT+
VT-
t
VI
VO
t
2,用于脉冲鉴幅 —— 从一系列幅度不同的脉冲信号中，选出那些幅度大于 VT+的输入脉冲。
§ 6.3 单稳态触发器单稳态触发器的突出特点是,输出端只有 一个稳定状态,另一个状态则是 暂稳态,加入触发信号后,它可以由稳定状态转入暂稳态,但是,经过一定时间以后,它又会 自动返回 原来的 稳定状态。
稳定状态 稳定状态暂稳态由外界触发 自动返回一、微分型单稳态触发器的工作原理
Q Q
a b
VO
1 1
VO1
VI VR
+VDD
t
VI
t
VO1
t
VR
t
VO
1.稳态时,VI=0,VR=+VDD，
→ VO=0,VO1=1
VDD
t1
VI
'
2.外加触发信号时,VI 0 →1,→ VO1=0,VR= 0,VO=1
3,VO1=0,VDD经 R对 C充电,VR充电到 VTH后
（ 暂态 ）
（ 稳态 ）
VR ↑→VO ↓→ VO1 ↑
↑→ V
O=0,VO1=1 （ 稳态 ）
稳态 暂态 稳态恢复
1/2
3/2
输出脉冲宽度 Tw
的计算：
t
RRRR evvvv
)]()0([)(
t
VI
t
VO1
t
VR
t
VO
VDD
t1
1/2
3/2
tW
RCv
VvVv
R
DDRTHR
，
，，
0)0(
)(
RCRCtt W 7.02ln
uo1 u
o
R
C
1 2ui A 0 t
ui
uo1
uA
uo
0 t
0 t
0 t
t1
2.当 ui正脉冲到来时,uo1=0;
但 uA=1,uo =0。
1,ui=0,uo1=1,uo=1,uA=1
Uo1=0,C放电,uA下降。
uA=UT时,uo上跳,uo =1。
之后 uA继续下降。
Ui正脉冲过后,uo1随后恢复高电平。
UT
tW
二,积分型单稳态触发器的工作原理
uA
0 t
UT
uo
0 t
0 t
ui
uo1
0 t
t1 t2
讨论,对触发脉冲 ui的脉冲宽度有无要求？ 或者 对 uA的放电快慢有无约束?
t3
若 触发脉冲 ui的脉冲宽度 <tw (C放电速度太慢 ),在 t1 ~ t2期间,uA>UT,则 uo低电平宽度不再受 RC的控制。
01 1
1u
o1 u
o
R
C
1 2ui A
在 ui合理的配合下 (触发脉冲 ui的脉冲宽度 >tw),单稳态触发器输出脉冲（ uo2）
的宽度 W，取决于电容的放电速度，
即 R,C参数的大小。
tW
（ 6-14）
三,集成单稳态触发器 74121
A1和 A2是两个下降沿有效的触发信号输入端,B是上升沿有效的触发信号输入端 。
A
A
B
vo
vo
extC Rint
Cext
extR VCC
GND
10 11 149
1
6
3
4
5
1
2
7
74121
（ 6-15）
集成单稳态触发器 74121的外部元件连接方法,
（ a）使用外部电阻 Rext且电路为下降沿触发的连接方式,
（ b） 使用内部电阻 Rint且电路为上升沿触发的连接方式 。
A
A
B
ov
ov
extC intR
ext
ext
C
R CCV
GND
10 11 149
1
6
3
4
5
1
2
7
74121
CCV
extR
1
vI
Cext
A
A
B
ov
ov
extC intR
ext
ext
C
R CCV
GND
10 11 149
1
6
3
4
5
1
2
7
74121
vI
Cext CCV
74121内部 电阻 =2kΩ,外接电阻 Rext可在 2～ 30kΩ之间选择，外接电容 C可在
10pF～ 10μ F之间选择，
当 R=2kΩ 时,最大占空比 qmax为 67%；当 R=40kΩ时,最大占空比 qmax可达 90%。
四,单稳态触发器的应用
1,延时与定时图中,v'O的下降沿比 vI的下降沿滞后了时间 tW。
当 v/O=1时,与门打开,vO=vF。
当 v/O=0时,与门关闭,vO为低电平
1v
I
单稳
VO'
VF
&
与门
VO
tW
VF
VO
vI
VO'
（ 1）延时
（ 2）定时显然与门打开的时间是恒定不变的，就是单稳输出脉冲
v/O的宽度 tW。
（ 6-17）
2,整形单稳态触发器能够把不规则的输入信号 vI,整形成为幅度和宽度都相同的标准矩形脉冲 vO。 vO的幅度取决于单稳态电路输出的高,低电平,宽度 tW决定于暂稳态时间 。
I
v
t
WOv
（ 6-18）
V I
C R
§ 6.4多谐振荡器 （方波发生器）
一、方波发生器
VO1
1 1
VO2 1、设 VO1=1,VO2=010
+-
C充电,VI,VI?VTH,VO1=0,VO2=1
2,VO1=0,VO2=1
C反向充电,VI,
VI?VTH,VO1=1,VO2=0
（正反馈）
VI → VO1 → VO2
VI → VO1 → VO2
（ 6-19）
方波发生器的波形分析：
t
VO1
t
VI
t
VO2
+VDD
R
C
VO1 VO2
VI
1 0
+ -
T1 T2
T
VDD
1/2
3/2
-1/2RP
T=2T1=RCln3=2.2RC
(VTH= 1/2VDD)
0
（ 6-20）
二,石英晶体多谐振荡器
1 1a
b
VC压控振荡器
1.石英晶体的选频特性有两个谐振频率由晶体本身的特性决定：
当 f =fs时,为串联谐振,石英晶体的电抗 X=0；
当 f=fp时,为并联谐振,石英晶体的电抗无穷大 。
石英晶体的符号
0 f
fS
X 电感性电容性
fp
石英晶体的选频特性极好，
fS十分稳定，其稳定度可达 10-10～ 10-11。
（ 6-21）
2,石英晶体多谐振荡器
（ 1） 串联式振荡器
R1,R2的作用 —— 使两个反相器在静态时都工作在转折区,成为具有很强放大能力的放大电路 。
对于 TTL门,常取 R1=R2=0.7～ 2kΩ,若是 CMOS门则常取 R1=R2=10～
100MΩ ； C1=C2是耦合电容 。
石英晶体工作在串联谐振频率 fS下,只有频率为 fS的信号才能通过,满足振荡条件 。 因此,电路的振荡频率 = fS,与外接元件 R,C无关,所以这种电路振荡频率的稳定度很高 。
（ 6-22）
（ 2）并联式振荡器
RF是偏置电阻,保证在静态时使 G1工作转折区，构成一个反相放大器。
晶体工作在略大于 fS与 fP之间,等效一电感,与 C1,C2共同构成电容三点式振荡电路 。 电路的振荡频率 =f0。
反相器 G2起整形缓冲作用,同时 G2还可以隔离负载对振荡电路工作的影响 。
§ 6.5 555定时器及其应用
555定时器是将模拟电路和数字电路集成于 一体的电子器件。它使用方便,带负载能力较强,目前得到了非常广泛的应用。
C
C
&
& & 1
R
S
T
G
5kΩ
5kΩ
5kΩ
1
2
v
VCC RD
vIC
vI2
O
Ov,
(1)
(7)
(2)
(6)
(5)
(8) (4)
(3)
电源 复位
I1v
阈值输入控制电压触发输入放电端
Q
Q
8 4
3
7
6
5
2
1
1 2 3 4
5678
555
VCC D TH CO
GND TR Uo RD
电源放电阈值电控压制地 触发输出复位一,555定时器的工作原理：
1.结构：
R
S
Q
Q
+
+
-
-
C1
C2
VCC
TH
VCO
TR
DISC
TD
uo
RD
5K
5K
5K
uo3
2.原理：
R
S
Q
Q
+
+
-
-
C1
C2
VCC
TH
VCO
TR
DISC
TD
RD
5K
5K
5K
8 4
7
6
5
2
1
uo3
0
1 >2/3VCC >1/3VCC
1 >2/3VCC < 1/3VCC
1 <2/3VCC >1/3VCC
1 <2/3VCC <1/3VCC
输入 输出
RD TH TR VO TD
④ ⑥ ② ③ ⑦
0 通
0 通
1 止保 持
1 止
2/3VCC
1/3VCC
双极型 5V ~ 16V? 200mA
单极型 3V ~ 18V?4mA
电源电压 负载电流
1,555组成史密特触发器：
二,555定时器的应用：
8 4
6
2 5
3555
1
+VCC
0.01u
VOVI
R
S
Q
Q
+
+
-
-
C1
C2
TD
5K
5K
5K
8 4
7
6
5
2
1
Vo32/3
1/3
+VCC
VI
0.01u
Vi
VO
0
+VCC
CCV3
1
CCV3
2
VT+VT
2,555组成单稳态触发器：
2
6 555
3
8 47
R
+VCC
C 1 5 0.01μF
C1
VI
VC VO
VI
R
C
+VCC
0.01u
R
S
Q
Q
+
+
-
-
C1
C2
TD
5K
5K
5K
8 4
7
6
5
2
1
Vo3
（ 6-28）
(1).工作原理
①,稳态时,VI=1(+VCC),
R
S
Q
Q
+
+
-
-
C1
C2
TD
5K
5K
5K
8 4
7
6
5
2
1
Vo
3
VI
R
C
+VCC
0.01u
VC
S=1,
若 Q=0,TD导通,VC=0,R=1,
若 Q=1,TD截止,C充电,VC
VC?2/3VCC,R=0,
VO=0
2
3VCC
②,当 vI下降沿到达时，
tW
VC
t
t
0
0
VO
0
VI
t
(稳态 )
t1
S=0,Vo =1,
③,恢复过程当暂稳态结束后，电容 C通过饱和导通的放电三极管 T放电，时间常数 τ2=RCESC，
经过（ 3～ 5） τ2后，电容 C放电完毕，
恢复过程结束。
不可重复触发的单稳态触发器电路由稳态转入 暂稳态 。
（ 6-29）
（ 2）,主要参数估算
① 输出脉冲宽度 Tw（ 用三要素法计算 ）
reW ttT
f 11
m i n
m a x
上式说明,单稳态触发器输出脉冲宽度 tW仅决定于定时元件 R、
C的取值,与输入触发信号和电源电压无关,调节 R,C的取值,即可方便的调节 tW。
② 恢复时间 tre tre=（ 3～ 5） τ2
③ 最高工作频率 fmax
vI周期的最小值,Tmin= tW＋ tre
因此,单稳态触发器的最高工作频率应为,
CR
VV
V
tvv
vvt
CCCC
CC
WCC
CC
W 1.1
3
2
0ln
)()(
)0()(ln
11?
（ 6-30）
R
S
Q
Q
+
+
-
-
C1
C2
TD
5K
5K
5K
8 4
7
6
5
2
1
Vo3
2
6
VCC RD
555
3
vI2
I1v
8 4
7
R
R
+VCC
1
2
C 1 5
0.01μF
C1
VO
VC
3,555组成多谐振荡器：
+VCC
R1
R2
C
VC
0.01u
（ 6-31）
R
S
Q
Q
+
+
-
-
C1
C2
TD
5K
5K
5K
8 4
7
6
5
2
1
Vo3
+VCC
R1
R2
C
VC
0.01u
(1).工作原理,
① VC=0,
② VO=0,TD导通,C放电，
VC降低，当 VC?1/3VCC，
S =0,R =1,VO=1
VCC23
VCC13
t
t
VC
VO
+
-
VO=1,TD截止,C充电,VC
升高，当 VC?2/3VCC，
R=0,S=1,VO=0
(2),振荡频率的估算
T1 T2
2ln)( 211 CRRT
2ln22 CRT?
2ln)2(
11
21 CRRT
f
