第29页,共48页,星期日,2025年,2月5日二、工作原理设输入信号ui为最常见的正弦波,正弦波幅度大于555定时器的参考电压UR1=(控制端S通过滤波电容接地),电路输入输出波形如图所示。输入信号Ui从零时刻起,信号幅度开始从零逐渐增加并呈正弦形变化。当ui处于0<ui<上升区间时,根据555定时器功能表可知OUT=“1”。当ui处于<ui<上升区间时,根据555定时器功能表可知OUT仍保持原状态“1”不变。第30页,共48页,星期日,2025年,2月5日当ui一旦处于ui≥区间时,根据555定时器功能表可知OUT将由“1”状态变为“0”状态,此刻对应的Ui值称为复位电平或上限阈值电压。当ui处于<ui<下降区间时,根据555定时器功能表可知OUT保持原来状态“0”不变。当ui一旦处于Ui≤区间时,根据555定时器功能表可知OUT又将“0”状态变为“1”状态,此时对应的ui值称为置位电平或下限阈值电压。第31页,共48页,星期日,2025年,2月5日从图输入输出波形分析中,可以发现置位电平和复位电平二者是不等的,二者之间的电压差称为回差电压用ΔUT表示,即ΔUT=UR1-UR2。若控制端S悬空或通过电容接地,UR1=而UR2=,则ΔUT=UR1-UR2=若控制端S外接控制电压US,UR1=US而UR2=,则ΔUT=UR1-UR2=①、回差电压越大,施密特触发器的抗干扰性越强,但施密特触发器的灵敏度也会相应降低。②、若施密特触发器输入其他波形的信号,只要输入信号的最大幅度Umax大于施密特触发器核心555定时器的参考电压UR1,那么总能在输出端得到对应的矩形波。结论:第32页,共48页,星期日,2025年,2月5日2.单稳态触发器一.电路结构单稳态触发器如图所示。VTDC2QC187654321++--VCCRD─1ViRC第33页,共48页,星期日,2025年,2月5日图单稳态触发器
(a)电路;(b)输入输出波形第34页,共48页,星期日,2025年,2月5日第1页,共48页,星期日,2025年,2月5日第二节.施密特触发器施密特触发器是一种脉冲波形变换电路,在性能上有两个特点:1.特触发器属于电平触发,缓慢变化的信号也可作触发输入信号,当输入信号达到某一特定的阈值,输出电平会发生突变,即施密特触发器会从一个稳态转换到另一个稳态。2.对于正向和负向增长的输入信号,电路有不同的阈值电平VT+和VT-,也就是引起输出电平突变的输入电平不同,即滞后电压传输特性,此特性又称回差特性。VT+VT-OVOHVOLVOVI滞后电压传输特性定性符号第2页,共48页,星期日,2025年,2月5日1.用CMOS门电路组成的施密特触发器VIVIVOVO11R1R2G1G2VOVO1VIVOVIG1G2为CMOS门,输出VOH=VDD。VTH=1/2VDD11R1R2VO=VOLVO1VI=0VOVI↑→VO1↓→VO↑第3页,共48页,星期日,2025年,2月5日当Vi上升到使Vi’=VTH时,电路输出迅速的VO=VOH≈VDD,此时Vi就是VT+则可以求出Vi为:由得:VT+称为正向阈值电压反过来,若Vi从高电平缓慢下降,同样存在一个正反馈过程当VI继续下降达到VI≤VT时,门G1截止,门G2导通,输出VO=0,电路又一次翻转。此时,VI称为施密特触发器的下限转换电平VT-,也称为负向阈值电压。≤VT可求得VT-=可知:第4页,共48页,星期日,2025年,2月5日我们将VT+与VT-之差定义为回差电压ΔVT,即:ΔVT=VT+-VT-VDDVTHOVOHVOVIVDDVTHOVO(2R1/R2)VTH(2R2/R1)VTH同相输出反相输出VI第5页,共48页,星期日