实验一由555构成的单稳态触发器
一.实验目的
加深对555定时器电路工作原理的理解与认识，学会用仿真软件设计调试电路，
实现555构成的单稳态触发器的功能，获取理论波形。
实验电路设计
实验结果
1. Vc输出波形
（将示波器接在C1电容的两端测）
2. Vdd输出波形
Φ 550×1233 mm ： 解释：当输入信号Vi 减小至低于负向阀值时，输出电压Vo翻转为高电平VoH；而输入信号Vi增大至高于正向阀值时，输出电压Vo才翻转为低电平VoL液压盘式刹车-称为回差电压。 一、用 大钩提升速度范围定时器构成的施密特触发器 1.电路组成0.18-1.67 m/s 将555定时器的阀值输入端Vi1（ 辅助刹车脚）、触发输入端Vi2（2脚）相连作为输入端Vi，由电磁涡流刹车 3脚）或’（转盘型号 脚）挂接上拉电阻RlVDD 所示的施密特触发器电路。 转盘开口直径
2.工作原理：如图所示，输入信号 520 mm，对应的输出信号为Vo，假设未接控制输入Vm 。 转盘档数 ①当Vi=0V时，即Vi1<2/3Vcc、Vi2<1/3Vcc,倒 Vo=1。以后Vi逐渐上升,(2/3Vcc,输出维持59-154，反93 ②当Vi 2/3Vcc）时，则Vi1>2/3Vcc、Vi2>1/3Vcc，此时定时器状态翻转为0，输出Vo=0，此后Vi继续上升，然后下降，只要不低于触发电位（1/3Vcc），输出维持0不变。型 （Π） ③当Vi继续下降，一旦低于触发电位（井架有效高度 ）后，、 42.5 m，定时器状态翻转为1，输出 二层台高度 总结：26.5 m 时，正负向阀值电压=2/3Vcc、 =1/3Vcc4000 m V=1/3Vcc 顶部开档（正面×侧面） 1.8×1.75 m △V=1/2Vm。由此，通过调节外加电压Vm可改变施密特触发器的回差电压特性，从而改变输出脉冲的宽度。 7×2.4 m 1.波形变换： 施密特触发器可用以将模拟信号波形转换成矩形波，如图 箱式 4.5 m 可通过回差电压加以调节。
施密特触发器也有两个稳定状态，但与一般触发器不同的是，施密特触发器采用电位触发方式，其状态由输入信号电位维持；对于负向递减和正向递增两种不同变化方向的输入信号，施密特触发器有不同的阀值电压。见图6-2： 解释：当输入信号Vi减小至低于负向阀值时，输出电压Vo翻转为高电平VoH；而输入信号Vi增大至高于正向阀值时，输出电压Vo才翻转为低电平VoL。这种滞后的电压传输特性称回差特性，其值- 称为回差电压。 一、用555定时器构成的施密特触发器 1.电路组成: 将555定时器的阀值输入端Vi1（6脚）、触发输入端Vi2（2脚）相连作为输入端Vi，由Vo（3脚）或Vo’（7脚）挂接上拉电阻Rl及电源VDD作为输出端，便构成了如图6-3所示的施密特触发器电路。 2.工作原理：如图所示，输入信号Vi，对应的输出信号为Vo，假设未接控制输入Vm 。 ①当Vi=0V时，即Vi1<2/3Vcc、Vi2<1/3Vcc,此时Vo=1。以后Vi逐渐上升,只要不高于阀值电压(2/3Vcc),输出Vo维持1不变。 ②当Vi上升至高于阀值电压（2/3Vcc）时，则Vi1>2/3Vcc、Vi2>1/3Vcc，此时定时器状态翻转为0，输出Vo=0，此后Vi继续上升，然后下降，只要不低于触发电位（1/3Vcc），输出维持0不变。 ③当Vi继续下降，一旦低于触发电位（1/3Vcc）后，Vi1<2/3Vcc、Vi2<1/3Vcc，定时器状态翻转为1，输出Vo=1。
总结：未考虑外接控制输入Vm时，正负向阀值电压=2/3Vcc、=1/3Vcc，回差电压△V=1/3Vcc。若考虑Vm，则正负向阀值电压=Vm、=1/2Vm，回差电压△V=1/2Vm。由此，通过调节外加电压Vm 可改变施密特触发器的回差电压特性，从而改变输出脉冲的宽度。 二、施密特触发器的应用举例 1.波形变换： 施密特触发器可用以将模拟信号波形转换成矩形波，如图6-4所示将正弦波信号同相转换成矩形波的例子，输出脉冲宽度tpo可通过回差电压加以调节。 2.波形整形 若数字信号在传输过程中受到干扰变成如图6-5（a)所示的不规则波形， 可利用施密特触发器的回差特性将它整形成规则的矩形波。若负向阀值取为，则回差电压。整形后输出波形如图6-5(b)所示。由于输入信号的干扰在输出中表现为三个矩形脉冲，这是错误的。若减小负向阀值取为，则回差电压。此时整形后输出波形如图6-5(c)所示，消去了干扰。 3.幅度鉴别： 施密特触发器的翻转取决于输入信号是否高于或低于，利用此特性可以构成幅度鉴别器，用以从一串脉冲中检出符合幅度要求的脉冲。如图6-6所示，当输入脉冲大于时，施密特触发器翻转，输出端
课程设计任务书 学生班级：学生姓名：学号 设计名称：应用555定时器组成施密特触发器 起止日期：指导教师：
摘要 施密特触发器是一种用途十分广泛的脉冲单元电路。利用它所具有的电位触发特性，可以进行脉冲整形，把边沿不够规则的脉冲整形为边沿陡峭的矩形脉冲(图4)；通过它可以进行波形变换，把正弦波变换成矩形波；另一个重要用途就是进行信号幅度鉴别，只要信号幅度达到某一设定值，触发器就翻转，所以常称它为鉴幅器。用施密特触发器还能组成多谐振荡器和单稳态触发器。施密特触发器也有两个稳定状态，但与一般触发器不同的是，施密特触发器采用电位触发方式，其状态由输入信号电位维持；对于负向递减和正向递增两种不同变化方向的输入信号，施密特触发器有不同的阀值电压。为此，同学们通过书籍查阅了解到有多种方法可以组成施密特触发器，然后通过比较各种方案后，用555定时器组成施密特触发器，并通过去实验室实验和老师的指导了解到⑴施密特触发器有两个稳定状态，其维持和转换完全取决于输入电压的大小。⑵电压传输特性特殊，有两个不同的阈值电压（正向阈值电压和负向阈值电压。⑶状态翻转时有正反馈过程，从而输出边沿陡峭的矩形脉冲 关键词：施密特触发器，555定时器，阈值电压。
目录 一：绪论 (4) 二：555定时器组成施密特触发器 2.1设计任务、要求及目的 (5) 2.2 555定时器 (5) 2.3 设计施密特触发器的方案 (7) 2.4 主要参数 (8) 2.5 制作原理图 (8) 2.6制作PCB版 (9) 2.6.1 制作步骤 2.6.2 制作过程中遇到的问题、原因及解决办法 三：结论 (10) 四：参考文献 (11) 五：附录 (11)
课程设计任务书 学生班级：学生：学号 设计名称：应用555定时器组成施密特触发器 起止日期：指导教师：
摘要 施密特触发器是一种用途十分广泛的脉冲单元电路。利用它所具有的电位触发特性，可以进行脉冲整形，把边沿不够规则的脉冲整形为边沿陡峭的矩形脉冲(图4)；通过它可以进行波形变换，把正弦波变换成矩形波；另一个重要用途就是进行信号幅度鉴别，只要信号幅度达到某一设定值，触发器就翻转，所以常称它为鉴幅器。用施密特触发器还能组成多谐振荡器和单稳态触发器。施密特触发器也有两个稳定状态，但与一般触发器不同的是，施密特触发器采用电位触发方式，其状态由输入信号电位维持；对于负向递减和正向递增两种不同变化方向的输入信号，施密特触发器有不同的阀值电压。为此，同学们通过书籍查阅了解到有多种方法可以组成施密特触发器，然后通过比较各种方案后，用555定时器组成施密特触发器，并通过去实验室实验和老师的指导了解到⑴施密特触发器有两个稳定状态，其维持和转换完全取决于输入电压的大小。⑵电压传输特性特殊，有两个不同的阈值电压（正向阈值电压和负向阈值电压。⑶状态翻转时有正反馈过程，从而输出边沿陡峭的矩形脉冲 关键词：施密特触发器，555定时器，阈值电压。
目录 一：绪论 (4) 二：555定时器组成施密特触发器 2.1设计任务、要求及目的 (5) 2.2 555定时器 (5) 2.3 设计施密特触发器的方案 (7) 2.4 主要参数 (8) 2.5 制作原理图 (8) 2.6制作PCB版 (9) 2.6.1 制作步骤 2.6.2 制作过程中遇到的问题、原因及解决办法 三：结论 (10) 四：参考文献 (11) 五：附录 (11)
一、选择题 1、用555定时器构成的施密特触发器，若电源电压为6V，控制端不外接固定电压，则其上 限阈值电压、下限阈值电压和回差电压分别为（）。 A．2V，4V，2V B．4V，2V，2V C．4V，2V，4V D．6V，4V，2V 2、如图所示由555定时器组成的电路是（） A．多谐振荡器B．施密特触发器C．单称态电路D．双稳态电路 3、要把不规则的矩形波变换为幅度与宽度都相同的矩形波，应选择（）电路。 A．多谐振荡器B．基本RS触发器C．单称态触发器D．施密特触发器4、单稳态触发器可用来（）。 A．产生矩形波B．产生延迟作用C．存储器信号D．把缓慢信号变成矩形波 5、一个用555定时器构成的单稳态触发器输出的脉冲宽度为（）。 A．0.7RC B．1.4RC C．1.1RC D．1.0RC 6、要得到频率稳定度较高的矩形波，应选择（）电路。 A．RC振荡器B．石英振荡器C．单稳态触发器D．施密特触发器 7、石英晶体多谐振荡器的主要优点是（）。 A．电路简单B．频率稳定度高C．振荡频率高D．振荡频率低 8、把正弦波变换为同频率的矩形波，应选择（）电路。 A．多谐振荡器B．基本RS触发器C．单稳态触发器D．施密特触发器9、回差是（）电路的特性参数。 A．时序逻辑B．施密特触发器C．单稳态触发器D．多谐振荡器 10、能把缓慢变化的输入信号转换成矩形波的电路是（）。 A．单稳态触发器B．多谐振荡器C．施密特触发器D．边沿触发器 二、填空题 1、将NE555集成定时器的ui1 ( TH ) 端和ui2 ( TR ) 端连接起来即可构成（）。 2、施密特触发器有（）个稳定状态，多谐振荡器有（）个稳定状态。 3、单稳态触发器的状态具有一个（）和一个（）。 4、石英晶体多谐振荡器可以产生（）的时钟脉冲。 5、要将缓慢变化的三角波信号转换成矩形波，则采用（）触发器。 6、施密特触发器的回差电压的主要作用是（）。 7、多谐振荡器用于( ) ；施密特触发器用于（）；单稳态触发器主要是用于（）。 8、脉冲单元电路主要有（）、（）和（）。 9．利用施密特触发器的特性，可实现、波形整形、等功能。
555定时器构成施密特触发器案例分析 1. 施密特触发器 施密特触发器能够把不规则的输入波形变成良好的矩形波。如：用正弦波去驱动一般的门电路、计数器或其它数字器件，将导致逻辑功能不可靠。这时可将正弦波通过施密特触发器变成矩形波输出。 施密特触发器的输出与输入信号之间的关系可用电压传输特性表示，如图9.19所示，图中同时给出了它们的逻辑符号。从图9.19可见，传输特性的最大特点是：该电路有两个稳态：一个稳态输出高电平V OH ，另一个稳态输出低电平V OL 。但是这两个稳态要靠输入信号电平来维持。 施密特触发器的另一个特点是输入输出信号的回差特性。当输入信号幅值增大或者减少时，电路状态的翻转对应不同的阈值电压VT+ 和VT-，而且VT+ >VT-，VT+ 与VT- 的差值被称作回差电压。 (a) 反相输出传输特性 (b) 同相输出传输特性 图9.19施密特触发器的电压传输特性 2. 555定时器构成施密特触发器 将555定时器的u I6和u I2输入端连在一起作为信号的输入端，即可组成施密特触发器。如图9.20所示。 图9.20 555定时器构成施密特触发器 假设输入信号是一个三角波，根据555定时器的功能表9.2可知，当输入u I 从0逐渐 O u I 0.01μ F u o u I T+T-V u o u I T+T-V V V
增大时，若13I CC u V <，则555定时器输出高电平；若u I 增加到2 3 I CC u V >时，则555定时器输出低电平。 当u I 从23I CC u V > 逐渐下降到12 33 CC I CC V u V <<时，555定时器输出仍保持低电平不变；若继续减小到1 3 I CC u V <时，555定时器输出又变为高电平。如此连续变化，则在输出 端可得到一个矩形波，其工作波形如图9.21所示。 图9.21图10-22电路的工作波形 1/3V u I u t t 2/3V
第24次课集成555定时器、施密特触发器 ●本次重点内容： 1、集成555定时器组成及原理 2、施密特触发器的电压传输特性。 3、施密特触发器的分析方法。 ●教学过程 一、集成555定时器 555定时器是一种将模拟功能与逻辑功能结合在一起的混合集成电路，应用遍及电子的各个领域，在其外部配上少量阻容元件，便能构成多谐振荡器、单稳态触发器、施密特触发器等电路。 CMOS555定时器的电源电压范围宽，为3~18V，还可输出一定的功率，可驱动微电机、指示灯、扬声器等，在波形的产生和变换、测量与控制、家用电器和电子玩具等许多领域中都得到广泛的应用。 1、电路结构与工作原理 电路结构图： 图24－1 包括电阻分压器，比较器A1和A2，RS触发器，放电管VT。
①GND －接地端，②TR －触发端，③OUT －输出端，④R －复位端，⑤C-V －电压控制端，⑥TH －阈值输入端，⑦D －放电端，⑧U CC －电源端。 （1）电阻分压器：由3个阻值相同的电阻R 串联构成分压电路，提供两 个参考电压，一个是A1的反相输入端电压，为3 2 U CC ，一个是A2的同相输入 端电压，为3 1 U CC 。 （2）电压比较器A1和A2： 当U+>U-时，比较器的输出为高电平1。 当U+
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