555定时器构成单稳态触发器案例分析

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555定时器构成单稳态触发器案例分析



图9.22所示是由555定时器及外接元件R、C构成的单稳态触发器。根据555定时器的功能表10-2，可分析其工作原理：

VCC

R

6 555

uI C

2

7 3 5 1

8 4

uO

0.01μF



图9.22 555定时器构成单稳态触发器



（1）稳定状态0。接通电源瞬间，电路有一个稳定的过程。即电源通过电阻R向电容C充电，使uC（即uI6）上升。当uC上升到VCC且2脚为高电平（uI2VCC）时，其输出为低电平0。此时，放电三极管T导通，电容C又通过三极管T迅速放电，使uC急剧下降，直到uC为0，输出保持低电平0。如果没有外加触发脉冲到来，则该输出状态一直保持不变。

（2）暂稳状态1。当外加负触发脉冲（uI2VCC）作用时，触发器发生翻转，使输出uo为1，电路进入暂稳态。这时，三极管T截止，电源可通过R给C充电，uC逐渐上升。当负触发脉冲撤消（uI2VCC）后，输出状态保持暂稳态1不变。当电容C继续充电到大于VCC时，电路又发生翻转，输出uo回到0，T导通，电容C放电，电路自动恢复至稳态。可见，暂稳态时间由R、C参数决定。若忽略T的饱和压降，则电容C上电压从0上升到VCC的时间，就是暂稳态的持续时间。通过计算可得输出脉冲的宽度为：

2

313

13

13

23

23

tWRCln31.1RC （9.4）

通常R取值在几百欧姆到几兆欧姆，电容取值在几百皮法到几百微法。因此，电路产生的脉冲宽度可从几微秒到数分钟，精度可达0.1% 。这种单稳态触发器的工作波形如图9.23所示。


uI

1/3VCC

uC 2/3VCC

t

t

uo

← tW →

t

图9.23 图9.22电路的工作波形

通过上述分析可以看出，它要求触发脉冲的宽度要小于tW。并且其周期要大于tW。如果触发脉冲的宽度大于tW，可通过RC微分电路变窄后再输入到555定时器的2脚上。

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