稳态占空比可调触发器

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1、武汉理工大学《基础强化训练》课程设计说明书１　Protues简介Protues软件是一个EDA工具软件。它具有EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。Protues具有四大功能模块：（1）智能原理图设计（ISIS）；（2）完善的电路仿真功能（Prospice）；（3）独特的单片机协同仿真功能（VSM）；（4）实用的PCB设计平台。这就保证protues的强大功能。Protues软件具有原理布图，PCB自动或人工布线等功能。Protues可提供仿真数字和模拟，交流和直流等多种元器件，仿真仪表资源：其中包括示波器，逻辑分析仪，信号发

2、生器。它是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等11武汉理工大学《基础强化训练》课程设计说明书2555定时器2.1555定时器原理555集成电路是由集成运算放大器组成的单门限电压比较器，基本RS触发器及工作于开关状态的双极型三极管集成一起的电路模块。555定时器内部结构如图1.1所示。它由三个阻值为5kΩ的电阻组成的分压器、两个图2.1555定时器内部结构555定时器

3、电路的工作原理：电压比较器C1和C2、基本RS触发器、放电晶体管T、与非门和反相器组成。分压器为两个电压比较器C1、C2提供参考电压。如5端悬空，则比较器C1的参考电压为，加在同相端；C2的参考电压为，加在反相端。是复位输入端。当时，基本RS触发器被置0，晶体管T导通，输出端u0为低电平。正常工作时，。和分别为6端和2端的输入电压。当，时，C1输出为低电平，C2输出为高电平，即，，基本RS触发器被置0，晶体管T导通，输出端为低电平。当，时，C1输出为高电平，C2输出为低电平，，11武汉理工大学《基础强化训练》课程设计说明书，基本RS触发器被

4、置1，晶体管T截止，输出端为高电平。当，时，基本RS触发器状态不变，电路亦保持原状态不变。555集成电路的逻辑功能如表1所示。表1555集成电路的逻辑功能输入信号组合输出及三极管的状态T的状态0XX低电平导通1不变不变1高电平（不定）截至1高电平截至1低电平导通555定时器一般情况下具有较强的带负载能力。双极型三极管构成的555定时器输出电流可以达到20mA。CMOS管构成的定时器负载电流在4mA以下。电源电压范围也较宽，在5~16V之间都可以安全工作。因此，555定时器使用比较灵活。2.2单稳态触发器单稳态触发器,是指电路达到稳定之后,只

5、有一个稳定状态的触发器。一般具有以下特点：（1）电路的输出可以的高电平，也可以的低电平，但稳定的输出状态是唯一的。（2）在外界触发信号的作用下，电路的输出状态将进入暂时的工作状态，称为暂稳态。暂稳态是暂时的，经历一定时间后电路的输出一定会自动回到其稳定输出状态。（3）暂稳态的维持时间取决于电路的参数，与外界的触发信号脉冲宽度和幅度大小无关。只要触发信号的幅度足够高或足够低，就能使电路进入暂稳态工作。由于以上特点，单稳态触发器广泛应用于将尖脉冲转换呈矩形脉冲信号，延时脉冲产生电路。11武汉理工大学《基础强化训练》课程设计说明书用555定时器构

6、成的单稳态触发器的电路如图2.2所示。这种触发器具有两个触发信图2.2555定时器单稳态电路号输入端，可以用高电平触发，也可以用低电平触发。555定时器的2端为触发信号的输入端，6端和7端并联后，连接到电阻电容的串联点，构成电容，电阻充放电定时电路结构。555定时器组成的单稳态电路由输入脉冲信号的下降沿触发，使其输出状态产生翻转，另外，在暂稳态过程结束前，必须恢复为1，否则电路内的RS触发器为不确定状态，输出不能维持0状态。因此这种单稳态电路只能用负窄脉冲触发。如果输入脉宽大于输出脉宽，则输入端可加RC微分电路，使输入脉宽变窄。输出的脉冲宽

7、度也就是暂稳态的持续时间。根据RC电路瞬态过程的分析，可得到：(1)由（1）中（2）而11武汉理工大学《基础强化训练》课程设计说明书则可得：这种电路产生的脉冲宽度可以从几微秒到数分钟。可通过改变R、C元件参数调节脉冲宽度，精度可达0．1％。综上所述，用555定时器构成的单稳态触发器是负脉冲触发形式，且暂稳态维持时间为，仅与电路本身的参数R、C有关。11武汉理工大学《基础强化训练》课程设计说明书3电路设计占空比是指在一串理想的脉冲序列中（如方波），正脉冲的持续时间与脉冲总周期的比值或者高电平所占周期时间与整个周期时间的比值。例如:正脉冲宽度1

8、μs,信号周期10μs的脉冲序列占空比为0.1。本次设计的555定时器单稳态可调占空比触发器电路图如图3.1所示。它通过调节电位器图3.1电路设计图改变电路占空比。如图3.1所示