时基集成电路的结构和工作原理.ppt

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1、第一节概述第二节555时基集成电路的结构和工作原理§6.2.1双极型555时基电路的结构和工作原理§6.2.2CMOS型555时基电路的结构和工作原理§6.2.3双极型555和CMOS型555的性能比较第三节施密特触发器第四节单稳态触发器第五节多谐振荡器第六章脉冲波形的产生与整形数字电路中的信号都是脉冲信号，这种信号的产生、整形与变换电路的作用是产生各种不同脉宽和幅值的脉冲波形，或者对不同脉宽和幅值的脉冲波形进行整形和变换，或者完成连续模拟信号与脉冲信号之间的相互变换等。数字电路中使用脉冲信号大多是矩形脉冲波，矩形脉冲波波形的好坏，将直接影响数字

2、电路的正常工作。矩形脉冲波的波形图如图6.1.1所示。为了描述矩形波的波形好坏，对矩形波定义了下列一些描述参数。§6.1概述6.1.1描述矩形脉冲波的主要参数①脉冲幅值Vm——脉冲波形变化时电路幅值变化的最大值。②脉冲宽度tw——从脉冲波形的上升沿上升至0.5Vm开始，到下降沿下降至0.5Vm为止的时间间隔。③上升时间tr——在脉冲波形的上升沿，从0.1Vm上升至0.9Vm所需要的时间。④下降时间tf——在脉冲波形的下降沿，从0.9Vm到0.lVm所需的时间。⑤脉冲周期T——在周期性重复的脉冲序列中，相邻两脉冲的时间间隔。⑥脉冲频率f——在周期性

3、重复的脉冲序列中，单位时间内脉冲重复的次数，即f=1/T。⑦占空比D——脉冲波形的脉冲宽度tw与脉冲周期T之比，即D=tw/T。6.2.1555时基电路的特点和封装§6.2555时基集成电路的结构和工作原理555时基电路大量应用于电子控制、电子检测、仪器仪表、家用电器、音响报警、电子玩具等诸多方面。还可用作振荡器、脉冲发生器、延时发生器、定时器、方波发生器、单稳态触发振荡器、双稳态多谐振荡器、自由多谐振荡器、锯齿波发生器、脉宽调制器、脉位调制器等等。555时基电路之所以得到这样广泛的应用，在于它具有如下几个特点：①555在电路结构上是由模拟电路和

4、数字电路组合而成，它将模拟功能与逻辑功能兼容为一体，能够产生精确的时间延迟和振荡。它拓宽了模拟集成的应用范围。②该电路采用单电源。双极型555的电压范围为4.5V~15V；而CMOS型的电源适应范围更宽，为2V~18V。这样，它就可以和模拟运算放大器和TTL或CMOS数字电路共用一个电源。一、555时基电路的特点③555可独立构成一个定时电路，且定时精度高，所以常被称为555定时器。④555的最大输出电流可达200mA（双极型）,带负载能力强。可直接驱动小电机、喇叭、继电器等负载。二、555时基电路的封装和命名（1）命名规则：＃所有双极型产品型号

5、最后的3位数码都是555；＃所有CMOS产品型号最后的4位数码都是7555；＃所有双极型双定时器产品最后的3位数码都是556；＃所有CMOS双定时器产品最后的4位数码都是7556；＃双极型和CMOS型555定时器的功能和外部引脚的排列完全相同。（2）常见封装形式图6.2.1555和556时基电路的封装示意图一、双极型555时基电路的工作原理（1）美国无线电公司生产的CA555时基电路图6.2.2是美国无线电公司生产的CA555时基电路的内部等效电路图。6.2.2555时基电路的工作原理图6.2.2CA555时基电路的内部等效电路图双稳态触发器推挽

6、式功率输出IO=200mAImax>50mA2/3VCC1/3VCC555电路可简化为下图6.2.3所示的等效功能电路。显然555电路内含两个比较器A1和A2、一个触发器、一个驱动器和一个放电晶体管。图6.2.3CA555时基电路的等效功能电路图2/3VCC1/3VCC置位－复位触发器表6.2.1CA555引出端真值表引脚2()6(R)4()3(V0)7(Q)功能电平**＜0.3V低电平低电平强制复位电平≤1/3Vcc*＞1.4V高电平悬空状态置位电平＞1/3Vcc＜2/3Vcc＞1.4V保持电平保持保持电平＞1/3Vcc≥2/3Vcc＞1.4V

7、低电平低电平复位由表6.2.1可看出，、R、的输入不一定是逻辑电平，可以是模拟电平，因此，该集成电路兼有模拟和数字电路的特色。（2）国产双极型定时器CB555时基电路图6.2.4CB555时基电路的等效功能电路图复位触发置位触发强制复位控制电压放电端输出端置位－复位触发器表6.2.2CB555引出端真值表输入输出VI1VI2VOTD状态0xx低导通1>2/3VCC>1/3VCC低导通1<2/3VCC>1/3VCC不变不变1<2/3VCC<1/3VCC高截止1>2/3VCC<1/3VCC高截止二、CMOS型555时基电路的工作原理CMOS型555时

8、基电路在大多数应用场合，都可以直接代换标准的双极型的555。它与所有CMOS型电路一样，具有输入阻抗高、功耗极小、电源适应范围宽等一系列