无稳态电路详细讲解
无稳态电路详细讲解
在讲无稳态电路之前，读者朋友要明确几个电子元件的特性：
电阻：1、限流、分压。2、在RC串联电路中改变阻值就能改变时间常数。
本无稳态电路中用到的电阻有限流、分压和与电容构成充放电电路两个作用。
电容：1、电容两极的电压不能突变（这个要好好理解一下，不是不变，）。2、RC构成的充（放）电电路，电容两端的电压会随时间增加而上升（下降）（变化的速度与RC串联电路的电阻电容值都有关）。
三极管：对于NPN型三极管，当三极管的be极的电压高于某一数值（一般为0.7V）
时，三极管就会导通，这时ce间貌似有一个开关闭合，使电流从c极流入从e
极流出。
Q
NPN
下面是一个典型的无稳态电路：
无稳态振荡器（astable multivibrator)亦称自激多谐振荡器。电路中，施加电源VCC后，晶体管Q1和Q2在电容的作用下，反复导通、截至，产生持续震荡。震荡周期T[s]为：T=0.69(R3C2+R2C1)。
工作原理：当给电路加上电压VCC的瞬间，B1、B2点在电阻的上拉作用下都有一个高电位，而这个高电位都能使两个三极管满足导通的条件，但是由于各个元件的参数不可能完全一样，所以一定有一个三极管先导通，这里假设Q1先导通，然后再分析Q1导通的瞬间、C1点由原来的高电位被拉低（几乎与E1点电位相同），再根据电容两端的电压不能够
突变，这时B1点的电位也由原来的高电位被拉低，B1点又是三极管Q2的基极，Q2的基极电位由原来的高电位也变成低电位，这时是Q2的be间电压降低（几乎为零），所以这时三极管Q2被迫截止（不导通）。再此之后D1就会发光，同时电容C1两端电压虽不会突变，但是不是不变，在这段时间内会通过电阻R2给C1充电，充电过程中C1的一端B1电位就会逐渐升高，会有一个时刻B1的电位高到能使Q2导通，（这个时间实际上就是周期T=0.69(R3C2+R2C1)的一半）。这时点C2的电位由原来的高电位被拉低（几乎与E2点电位相同），同理根据电容两端电压不能突变，这时B2点的电位也由原来的高电位被拉低，B2点又是三极管Q1的基极，Q1的基极电位由原来的高电位也变成低电位，这时是Q1的be间电压降低（几乎为零），所以这时三极管Q1被迫截止（不导通）。再此之后D1就会发光。
再循环下去，Q1导通、Q2截止................这里不再复述。这样就会出现两个LED交替闪烁的现象。
如果先假设刚通电时，Q2先导通，方法类似，读者可以自己分析。图中的R1和R4是LED的限流电阻，可以根据所选的LED灵活选取。
以上可以简单的总结一句话：Q1导通时能够使Q2被迫截止；Q2导通时也能使Q1被迫截止。
按照上面电路参数设计的电路，闪烁周期计算如下：
T=0.69*（47000*0.00001+47000*0.00001）=0.65S
拓展：以上电路的电阻电容参数都是完全对称的，如果要获得两个LED点亮时间不一样的现象，只需改变相应的电阻电容参数，使两边的R*C的值不相等就行了。
多谐振荡器电路无稳态
无稳态多谐振荡器电路 无稳态多谐振荡器电路 555无稳态多谐振荡器电路 图1无稳态电路 无单稳态多谐振荡器电路如图1所示，当加上电源后，电容器C1经外接电阻Ra与Rb由Vcc充电，电容器C1两端电压一直上升到2/3Vcc(第六脚之临界电压)，于是触发NE555的第三脚的输出为低态。此外，放电电晶体被驱动而导通，使得第七脚的输出将电容C1经电阻Rb放电，电容器的电压就开始下降，直到它降到触发位准1/3Vcc，正反器再次被触发，使第三脚输出回到高态，且放电晶体管截流，于是电容器C1再次经由电阻Ra及Rb充电，重复这些动作就会产生振荡。 充电路径：由Vcc出发，经由Ra及Rb至电容器C1。 放电路径：由电容器C1出发，经由Rb至NE555之第七脚。 周期T=[0.7(Ra+Rb)*C1]+[0.7*Rb*C1] 三极管无稳态多谐振荡器电路 此电路之输出并不会固定在某一稳定状态，其输出会在两个稳态(饱和或截止)之间交替变换，因此输出波形似近一方波。 如图2即为无稳态多谐震荡器电路，图中两个三极管Q1、Q2在“Q1饱和／Q2截止”和“Q1截止／Q2饱和”，二种状态周期性的互换，其工作原理如下：
图3 当VCC通电瞬间 图4 C2放电，C1充电回路 (1)如图3当V CC接上瞬间，Q1、Q2分别由RB1、R B2获得正向偏压，同时C1、C2亦分别经R C1、R C2充电。 (2)由于Q1、Q2的特性无法百分之百相同，假设某一三极管Q1之电流增益比另一个三极管Q2高，则Q1会比Q2先进入饱和(ON)状态，而当Q1饱和时，C2由Q1 CE极经VCC、RB2放电，在Q2 BE极形成一逆向偏压，促使Q2截止。同时C1经Rc2及Q1的BE 极于短时间内完成充电至VCC，如图4所示。
双稳态电路图
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* 1 1. 1人工启动单稳 NE555为8脚时基集成电路， 各脚主要功能（集成块图在下面） 1 地 GND 2触发 3输出 4复位 应用十分广泛，可装如下几种电路： 1。 单稳类电路 作用：定延时，消抖动，分（倍）频，脉冲输出，速率检测等。 2。 双稳类电路 作用：比较器，锁存器，反相器，方波输出及整形等。 3。 无稳类电路 作用：方波输出，电源变换，音响报警，玩具，电控测量，定时等。 我们知道，555电路在应用和工作方式上一般可归纳为 3类。每类工作方式又有很多个 不同的电路。在实际应用中，除了单一品种的电路外，还可组合出很多不同电路，如： 多个单稳、多个双稳、单稳和无稳，双稳和无稳的组合等。这样一来，电路变的更加复 杂。为了便于我们分析和识别电路，更好的理解 555电路，这里我们这里按555电路的 结构特点进行分类和归纳，把555电路分为3大类、8种、共18个单元电路。每个电路 除画出它的标准图型，指出他们的结构特点或识别方法外，还给出了计算公式和他们的 用途。方便大家识别、分析555电路。下面将分别介绍这3类电路。 单稳类电路 单稳工作方式，它可分为3种。见图示 第1种（图1）是人工启动单稳，又因为定时电阻定时电容位置不同而分为 2个不同的 单元，并分别以1.1.1和1.1.2为代号。他们的输入端的形式，也就是电路的结构特点 是：“ RT-6.2- CT'和“ CT-6.2- RT'。 5控制电压 6门限（阈值） 7放电 8电源电压Vcc ---------- -------------------- Q IT VC 1 3 特点；KT-5 ^-CT,人 工启鲂f ^T ）=0 ＞稳态r vn=i ?普稳直（td ） B 2〉公式! ra-1. 1ET*CT 37用逮：定时J 延时? 1-L.2人丁启动单穩 1）特点:CT-&.2-RT, A 工启动＞ TO- 1 J 稳态i vo=Or 暂穏态 t ?a ＞ D E ）企式：丁d=l. 1KT 札T 3 ）用谨：定时「延时.
NE555内部结构及应用电路
555定时器及其应用 555定时器是一种中规模的集成定时器，应用非常广泛。通常只需外接几个阻容元件，就可以构成各种不同用途的脉冲电路，如多谐振荡器、单稳态触发器以及施密特触发器等。555定时器有TTL集成定时器和CMOS集成定时器，它们的逻辑功能与外引线排列都完全相同。TTL型号最后数码为555，CMOS 型号最后数码为7555。 一、555的结构组成和工作原理 555定时器是一种模拟电路和数字电路相结合的器件，下图为其内部组成和引脚图。 内部电路原理图 等效逻辑图引脚图
由图知，电路由一个分压器，两个电压比较器，一个R-S触发器，一个功率输出级和一个放电晶体管组成。 比较器A1为上比较器，由BG1~BG8组成，它是由一个NPN管的复合结构做输出级的两级差分放大器。上比较器的反相输入端固定设置在2/3V CC上，它的同相输入端⑥脚称作阈值端（或高触发端），常用来测外部时间常数回路电容上的电压。 比较器A2为下比较器，由BG9~BG13组成，它是由一个PNP管组成的复合输出级的差分放大器。上比较器的同相输入端固定设置在1/3V CC上，反向入端②脚称作触发输入端，用来启动电路。 电路中的比较器的主要功能是对输入电压和分压器形成的基准电压进行比较，把比较的结果用高电平"1 "或低电平"0" 两种状态在其输出端表现出来。 555 电路中的R-S触发器是由两个与非门交叉连接，上图中是由BG14~BG18构成。其中BG15和B G14的基极分别受上比较器和下比较器的输出端控制。A1控制R端，A2控制S端。为了使R-S 触发器直接置零，触发器还引出一个④端，只要在④端置入低电平"0"，不管触发器原来处于什么状态，也不管它输入端加的是什么信号，触发器会立即置零，即Q=O=Uo所以④端也称为总复位端。 BG18~BG21构成功率输出级，③脚为输出端，能输出最大为200mA的电流，故课直接驱动小型电机、继电器、地租扬声器等功率负荷。 BG22是复位放大器。555 电路中特设了一个放电开关，它就是三极管BG23。当555 电路输出端电平Uo =0 时，Q’=1, BG23处于导通状态;当输出端电平Uo =1 时，Q’=0 , BG23处于截止状态，相当于⑦端开路。因此三极管BG23起到了一个开关的作用。当Uo= 0 时，开关闭合，为电容提供了一个接地的放电通路;当Uo = 1 时，开关断开，⑦端开路，电容器不能放电。 R7、R8、R9是三只精密度高的5KΩ的电阻，三只电阻构成了一个电阻分压器，为上比较器和下比较器提供基准电压，因为分压器的三个电阻是5KΩ，“555”因此而得名。 555的⑤脚称为“控制端”，它是上比较器的基准电压端。若此端外接电压源，则比较器的基准电压由外接电压源所决定，从而实现了外电压控制，如果⑤脚不接外部电压源，则上、下比较器的基准电压分别是2/3V CC和1/3V CC。若⑤脚接6伏的电压源，则上比较器的基准电压就是6伏，而下比较器的基准电压为外接电压源的一半，为3伏。如果⑤脚接一交变电压，则上比较器和下比较器的基准电压都随时间而变化，从而使外部定时元件的充放电时间也随之变化，可以起到调制的作用。当⑤脚不接外部电压时，通常接入一个0.01~0.1微法的电容至地，以防外接干扰。 ⑧脚为电源正极，电源电压范围是4.5~18伏，①脚为电源负极（地）端。 工作原理：
555无稳态电路工作原理及分类
无稳类电路 无稳电路就是多谐振荡电路,是555电路中应用最广的一类。电路的变化形式也最多。为简单起见,也把它分为三种。 第一种（见图1）是直接反馈型,振荡电阻是连在输出端VO的。 第二种（见图2）是间接反馈型,振荡电阻是连在电源VCC上的。其中第1个单元电路（3.2.1）是应用最广的。第2个单元电路（3.2.2）是方波振荡电路。第3、4个单元电路都是占空比可调的脉冲振荡电路,功能相同而电路结构略有不同,因此分别以3.2.3a和3.2.3b的代号。
第三种(见图3)是压控振荡器。由于电路变化形式很复杂,为简单起见,只分成最简单的形式（3.3.1）和带辅助器件的(3.3.2)两个单元。图中举了两个应用实例。 无稳电路的输入端一般都有两个振荡电阻和一个振荡电容。只有一个振荡电阻的可以认为是特例。例如：3.1.2单元可以认为是省略RA的结果。有时会遇上7.6.2三端并联,只有一个电阻RA的无稳电路,这时可把它看成是3.2.1单元电路省掉RB后的变形。 以上归纳了555的3类8种18个单元电路,虽然它们不可能包罗所有555应用电路,古话讲：万变不离其中,相信它对我们理解大多数555电路还是很有帮助的。 应用实例: 单电源变双电源电路 附图电路中,时基电路555接成无稳态电路,3脚输出频率为20KHz、占空比为1：1的方波。3脚为高电平时,C4被充电;低电平时,C3被充电。由于VD1、VD2的存在,C3、C4在电路中只充电不放电,充电最大值为EC,将B端接地,在A、C两端就得到+/-EC的双电源。本电路输出电流超过50mA。
简易催眠器 时基电路555构成一个极低频振荡器,输出一个个短的脉冲,使扬声器发出类似雨滴的声音（见附图）。扬声器采用2英寸、8欧姆小型动圈式。雨滴声的速度可以通过100K电位器来调节到合适的程度。如果在电源端增加一简单的定时开关,则可以在使用者进入梦乡后及时切断电源。
555定时器的典型应用电路
555定时器的典型应用电路 单稳态触发器 555定时器构成单稳态触发器如图22-2-1所示，该电路的触发信号在2脚输入，R和C是外接定时电路。单稳态电路的工作波形如图22-2-2所示。 在未加入触发信号时，因u i=H，所以u o=L。当加入触发信号时，u i=L，所以u o=H，7脚内部的放电管关断，电源经电阻R向电容C充电，u C按指数规律上升。当u C上升到2V CC/3时，相当输入是高电平，5 55定时器的输出u o=L。同时7脚内部的放电管饱和导通是时，电阻很小，电容C经放电管迅速放电。从加入触发信号开始，到电容上的电压充到2V CC/3为止，单稳态触发器完成了一个工作周期。输出脉冲高电平的宽度称为暂稳态时间，用t W表示。 图22-2-1 单稳态触发器电路图 图22-2-2 单稳态触发器的波形图 暂稳态时间的求取： 暂稳态时间的求取可以通过过渡过程公式，根据图22-2-2可以用电容器C上的电压曲线确定三要素，初始值为u c(0)=0V，无穷大值u c(∞)=V CC，τ=RC，设暂稳态的时间为t w，当t= t w时，u c(t w)=2 V CC/3时。代入过渡过程公式[1-p205]
几点需要注意的问题： 这里有三点需要注意，一是触发输入信号的逻辑电平，在无触发时是高电平，必须大于2 V CC/3，低电平必须小于 V CC/3，否则触发无效。 二是触发信号的低电平宽度要窄，其低电平的宽度应小于单稳暂稳的时间。否则当暂稳时间结束时，触发信号依然存在，输出与输入反相。此时单稳态触发器成为一个反相器。 R的取值不能太小，若R太小，当放电管导通时，灌入放电管的电流太大，会损坏放电管。图22-2-3是555定时器单稳态触发器的示波器波形图，从图中可以看出触发脉冲的低电平和高电平的位置，波形图右侧的一个小箭头为0电位。 图22-2-3 555定时器单稳态触发器的示波器波形图 [动画4-5] 多谐振荡器 555定时器构成多谐振荡器的电路如图22-2-4所示，其工作波形如图22-2-5所示。 与单稳态触发器比较，它是利用电容器的充放电来代替外加触发信号，所以，电容器上的电压信号应该在两个阈值之间按指数规律转换。充电回路是R A、R B和C，此时相当输入是低电平，输出是高电平；当电容器充电达到2 V CC/3时，即输入达到高电平时，电路的状态发生翻转，输出为低电平，电容器开始放电。当电容器放电达到2V CC/3时，电路的状态又开始翻转。如此不断循环。电容器之所以能够放电，是由于有放电端7脚的作用，因7脚的状态与输出端一致，7脚为低电平电容器即放电。
双稳态电路图简介
NE555为8脚时基集成电路， 各脚主要功能（集成块图在下面） 1地GND 2触发 3输出 4复位5控制电压 6门限(阈值）7放电 8电源电压Vcc 应用十分广泛，可装如下几种电路： 1。单稳类电路 作用：定延时，消抖动，分（倍）频，脉冲输出，速率检测等。 2。双稳类电路 作用：比较器，锁存器，反相器，方波输出及整形等。 3。无稳类电路 作用：方波输出，电源变换，音响报警，玩具，电控测量，定时等。 我们知道，555电路在应用和工作方式上一般可归纳为3类。每类工作方式又有很多个不同的电路。在实际应用中，除了单一品种的电路外，还可组合出很多不同电路，如：多个单稳、多个双稳、单稳和无稳，双稳和无稳的组合等。这样一来，电路变的更加复杂。为了便于我们分析和识别电路，更好的理解555电路，这里我们这里按555电路的结构特点进行分类和归纳，把555电路分为3大类、8种、共18个单元电路。每个电路除画出它的标准图型，指出他们的结构特点或识别方法外，还给出了计算公式和他们的用途。方便大家识别、分析555电路。下面将分别介绍这3类电路。
单稳类电路 单稳工作方式，它可分为3种。见图示。 第1种（图1）是人工启动单稳，又因为定时电阻定时电容位置不同而分为2个不同的单元，并分别以1.1.1 和1.1.2为代号。他们的输入端的形式，也就是电路的结构特点是：“RT-6.2-CT”和“CT-6.2-RT”。 第2种（图2）是脉冲启动型单稳，也可以分为2个不同的单元。他们的输入特点都是“RT-7.6-CT”，都是从2端输入。1.2.1电路的2端不带任何元件，具有最简单的形式；1.2.2电路则带有一个RC微分电路。
双稳态电路
双稳态电路 一、工作原理 图一为双稳态电路，它是由两级反相器组成的正反馈电路，有两个稳定状态，或者是BG1 导通、BG2截止；或者是BG1截止、BG2导通，由于它具有记忆功能，所以广泛地用于计数电路、分频电路和控制电路中， 原理，图2（a）中，设触发器的初始状态为BG1导通，BG2截止，当触发脉冲方波从1端输入，经CpRp微分后，在A点产生正、负方向的尖脉冲，而只有正尖脉冲能通过二极管D1 作用于导通管BG1的基极是。ic1减小使BG1退出饱和并进入放大状态，于是它的集电极电位降低，经电阻分压器送到截止管BG2的基极，使BG2的基极电位下降，如果下降幅度足够时，BG2将由截止进入放大状态，因而产生下列正反馈过程（看下列反馈过程时，应注意：在图一的PNP电路中，晶体管的基极和集电极电位均为负值，所以uc1↓，表示BG1集电极电位降低，而uc1↑则表示BG1集电极电位升高，当BG1基极电位降低时，则ic1↑，反之当BG1基极电位升高时，ic1↓ ic1越来越小，ic2越来越大，最后到达BG1截止、BG2导通；接差触发脉冲方波从2端输入，并在t=t2时，有正尖脉冲作用于导通管BG2的基极，又经过正反馈过程，使BG1导通，BG2截止。以后，在1、2端的触发脉冲的轮流作用下，双稳电路的状态也作用相应的翻转，如图一（b）所示。 图一、双稳态电路 由上述过程可见：（1）双稳态电路的尖顶触发脉冲极性由晶体管的管型决定：PNP管要求正极性脉冲触发，而NPN管却要求负极性脉冲触发。（2）每触发一次，电路翻转一次，因此，从翻转次数的多少，就可以计算输入脉冲的个数，这就是双稳态电路能够计算的原理。双稳态电路的触发电路形式有：单边触发、基极触发、集电极触发和控制触发等。 图二给出几种实用的双稳态电路。电路（a)中D3、D4为限幅二极管，使输出幅度限制在-6伏左右；电路（b）中的D5、D6是削去负尖脉冲；电路（C）中的ui1、ui2为单触发，ui 为输入触发表一是上述电路的技术指标。
555芯片各种应用电路
各种应用电路 555触摸定时开关 集成电路IC1是一片555定时电路，在这里接成单稳态电路。平时由于触摸片P端无感应电压，电容C1通过555第7脚放电完毕，第3脚输出为低电平，继电器KS释放，电灯不亮。 当需要开灯时，用手触碰一下金属片P，人体感应的杂波信号电压由C2加至555的触发端，使555的输出由低变成高电平，继电器KS吸合，电灯点亮。同时，555第7脚内部截止，电源便通过R1给C1充电，这就是定时的开始。 当电容C1上电压上升至电源电压的2/3时，555第7脚道通使C1放电，使第3脚输出由高电平变回到低电平，继电器释放，电灯熄灭，定时结束。 定时长短由R1、C1决定：T1=1.1R1*C1。按图中所标数值，定时时间约为4分钟。D1可选用1N4148或1N4001。 相片曝光定时器 附图电路是用555单稳电路制成的相片曝光定时器。用人工启动式单稳电路。 工作原理：电源接通后，定时器进入稳态。此时定时电容CT的电压为：VCT=VCC=6V。对555这个等效触发器来讲，两个输入都是高电平，即VS=0。继电器KA不吸合，常开点是打开的，曝光照明灯HL不亮。
按一下按钮开关SB之后，定时电容CT立即放到电压为零。于是此时555电路等效触发的输入成为：R=0、S=0，它的输出就成高电平：V0=1。继电器KA吸动，常开接点闭合，曝光照明灯点亮。按钮开关按一下后立即放开，于是电源电压就通过RT向电容CT充电，暂稳态开始。当电容CT上的电压升到2/3VCC既4伏时，定时时间已到，555等效电路触发器的输入为：R=1、S=1，于是输出又翻转成低电平：V0=0。继电器KA释放，曝光灯HL熄灭。暂稳态结束，有恢复到稳态。 曝光时间计算公式为：T=1.1RT*CT。本电路提供参数的延时时间约为1秒~2分钟，可由电位器RP调整和设置。 电路中的继电器必需选用吸合电流不应大于30mA的产品，并应根据负载（HL）的容量大小选择继电器触点容量。 单电源变双电源电路 附图电路中，时基电路555接成无稳态电路，3脚输出频率为20KHz、占空比为1：1 的方波。3脚为高电平时，C4被充电；低电平时，C3被充电。由于VD1、VD2的存在，C3、C4在电路中只充电不放电，充电最大值为EC，将B端接地，在A、C两端就得到+/-EC的双电源。本电路输出电流超过50mA。 简易催眠器
555时基电路内部结构及工作原理实例详解
2.3．1 555时基电路的介绍和内部结构 555集成电路定时器是一种将模拟功能和逻辑功能集成在同一硅片上的单片时基电路。它的型号很多，如FX555，5G555，J55，UA555，NE555，它们的逻辑功能与外部引线排列完全相同，555定时器的电源电压范围宽，双极型555定时器为5~16V，CMOS555 定时器为3~18V，它可提高与TTL，CMOS的数字电路兼容的接口电平。由于555定时 器价格低廉，使用灵活方便，只需外接少量元件就可构成多种模拟和数字电路，因而极广泛地应用在波形产生与变换，测量与控制，家用电器及电子玩具领域，它的外部引脚 555定时器能在较宽电压范围工作，输出交电平不低于90%电源电压，带拉电流负载和电流负载能力可达到200MA。 图2-3 555定时器外部引脚 555时基电路由运算放大电路器A1，A2组成电压比较器，由F1F2组成的
基本R—S触发器以及由F3和NPN型集成电极开路输出的放电三极管TD等组成的输出级和放电开关。其中电压比较器的分压偏置电阻采用三个阻值相同的5K电阻，所以电路因此特征而被命名为“555时基电路”。555时基电路的内部结构图如图2-4。 图2-4 555时基电路图 2.3.2 555时基电路的工作原理及功能电压比较 1）分压器3个5K 电阻组成，为两个A1和A2提供基准电平，如控制端C O，则经分压后，A的基准电平为2/3Ucc，B的基准电平为1/3Ucc，如改变管脚的接法就改变了两个电压比较器的基准电平 2）比较器 比较器A1，B2是两个结构和性能完全相同的高精度电压比较器，其输出直接控制着基本R-S触发器的状态。TH是比较器A1的输入端，TR是比较器A2的输入端。 当TH输入信号使U6》2/3Ucc，则A1输出交电平，否则A输出为低电平，当R输入信号使号使V2》1/3Ucc，A2输出为低电平，否则输出高电平3）基本R—S触发器 基本R——S触发器要求低电平触发，图中F1的输入端接UC1，为置O 输入端（R），F2的输入端接Uc2为置输入端（S）。Uc1=0，Uc2=1，时Q=0。当Uc1=1，Uc2=时，Q=1 4）放电器和输出缓冲器 集电极开路输出的放三极管TD组成放电器当输出U0为‘0“时，Q为1使UTD导通，管脚T和地间构成通路，而输出U0为”1“时，Q为0 使UTD 截止，通路被切断。输出缓冲器由反相器构成，一方面增强了带负载能力，另一方面隔离负载对555定时器的影响。 总上所述可得555时基器电路功能表如下表2-1所示 2-1 表555时基电路功能表
双稳态电路的工作原理)
双稳态电路的工作原理 双稳态电路是由什么组成的？他的工作原理是什么？ 一、工作原理 图一为双稳态电路，它是由两级反相器组成的正反馈电路，有两个稳定状态，或者是BG1导通、BG2截止；或者是BG1截止、BG2导通，由于它具有记忆功能，所以广泛地用于计数电路、分频电路和控制电路中，原理，图2（a）中，设触发器的初始状态为BG1导通，BG2截止，当触发脉冲方波从1端输入，经CpRp 微分后，在A点产生正、负方向的尖脉冲，而只有正尖脉冲能通过二极管D1作用于导通管BG1的基极是。ic1减小使BG1退出饱和并进入放大状态，于是它的集电极电位降低，经电阻分压器送到截止管BG2的基极，使BG2的基极电位下降，如果下降幅度足够时，BG2将由截止进入放大状态，因而产生下列正反馈过程（看下列反馈过程时，应注意：在图一的PNP电路中，晶体管的基极和集电极电位均为负值，所以uc1↓，表示BG1集电极电位降低，而uc1↑则表示BG1集电极电位升高，当BG1基极电位降低时，则ic1↑，反之当BG1基极电位升高时，ic1↓ ic1越来越小，ic2越来越大，最后到达BG1截止、BG2导通；接差触发脉冲方波从2端输入，并在t=t2时，有正尖脉冲作用于导通管BG2的基极，又经过正反馈过程，使BG1导通，BG2截止。以后，在1、2端的触发脉冲的轮流作用下，双稳电路的状态也作用相应的翻转，如图一（b）所示。 图一、双稳态电路 由上述过程可见：（1）双稳态电路的尖顶触发脉冲极性由晶体管的管型决定：PNP管要求正极性脉冲触发，而NPN管却要求负极性脉冲触发。（2）每触发一次，电路翻转一次，因此，从翻转次数的多少，就可以计算输入脉冲的个数，这就是双稳态电路能够计算的原理。 双稳态电路的触发电路形式有：单边触发、基极触发、集电极触发和控制触发等。 图二给出几种实用的双稳态电路。电路（a)中D3、D4为限幅二极管，使输出幅度限制在-6伏左右；电路（b）中的D5、D6是削去负尖脉冲；电路（C）中的ui1、ui2为单触发，ui为输入触发表一是上述电路的技术指标。 图二、几种实用的双稳态电路 表一几种双稳态触发器的技术指标 图二(a)(b)(c)(d) 管型二极管2AP32AP152AK1C2AK17 三极管3AX31B3AG403AK203DK3B 信号电平“0”（无信号）（V）000+6 “1”（有信号）（V）-6-6-90 工作频率（KHz）1060010008000 抗干扰电压（V）≥1≥1.5≥20.8-1 触发灵敏度（V)≤4≤4.8≤72.5 输出端的吸收能力（mA)≤4≤6.7≤210 输出端的发射能力（mA)≤44≤12≤127 输出脉冲的上升时间（μs）2≤0.30≤0.1≤0.1 输出脉冲的下降时间（μs）2≤0.36≤0.15≤0.1 对β值的要求＞5050-8060-90＞50 元件参数的允许化△β＜10,±5%△β＜10,±5%△β＜10,±5%△β＜10,±5%
用555电路原理构成单稳态电路及其应用
用555电路原理构成单稳态电路及其应用及其应用 作者:朱刚 兰州理工大学 07级自动化(一)班 学号:07220103 用555电路原理构成单稳态电路及其应用 作者:朱刚 摘要:本文应用555定时器的基本原理，构成了单稳态电路，并用555定时器构成的单稳态电路设计了楼道灯光的开关控制器，还构成了一个分频电路，可将高频脉冲变换为低频脉冲。 关键词:555定时器、单稳态电路、灯光控制器、分频器。 一、前言:555定时器是电子工程领域中广泛使用的一种中规模集成电路，它将模拟
与逻辑功能巧妙地组合在一起，具有结构简单、使用电压范围宽、工作速度快、定 时精度高、驱动能力强等优点。555定时器配以外部元件，可以构成多种实际应用 电路。广泛应用于产生多种波形的脉冲振荡器、检测电路、自动控制电路、家用电 器以及通信产品等电子设备中。 二、555定时器基本原理 (参考:《数字电子技术基础》 第四版阎石) 1、555定时器内部电路如图1所 示。 2、555定时器功能表如表1。 表1555定时器功能表 输入输出
thtrouttr 0低导通，， 1低导通21,v,v33 1不变不变21,v,v33 1高截止21,v,v33 1高截止21,v,v33 三、用555定时器构成单稳态电路 1、电路结构 电路如图2所示，该电路在555电路的基础上，外加电阻r1，r2和电容c1组成。 2、工作原理 1触发信号从tri端输入，没有触发信号时tri输入的是高电平()。,v3 接通电源时触发器可 能处于0，也可能处于1。
1)、假设通电时 q=0，则三极管t导通， ,图1中r=s=1，thr,0 q=0，vo=0，且这一状态稳定 的保持住，除非tri端有有效 的触发脉冲。 2)、假如通电时 q=1，这时三极管t截止，v 经电阻r1向电容c1充电。当 c1两端电压被充到 2时，r=0，触发器vv,c13 被置0，vo=0，t导通，c1经 t放电至0，thr=0,r=s=1,电路回到稳态。 1当电路处于稳态，tri端输入有效的触发脉冲(低电平)时，s=0,触发器置,v3
多谐振荡器双闪灯电路设计与制作
多谐振荡器双闪灯电路设计与制作 南昌理工学院张呈张海峰 我们主张，电子初学者要采用万能板焊接电子制作作品，因为这种电子制作方法，不仅能培养电子爱好者的焊接技术，还能提高他们识别电路图和分析原理图的能力，为日后维修、设计电子产品打下坚实的基础。 上一篇文章《电路模型设计与制作》我们重点介绍了电路模型的概念以及电流、电压、电阻、发光二极管、轻触开关等基本知识，并完成了电路模型的设计与制作，通过成功调试与测试产品参数，进一步掌握了电子基础知识。 本文将通过设计与制作多谐振荡器双闪灯，掌握识别与检测电阻、电容、二极管、三极管。掌握识别简单的电路原理图，能够将原理图上的符号与实际元件一一对应，能准确判断上述元件的属性、极性。
一、多谐振荡器双闪灯电路功能介绍 图1 多谐振荡器双闪灯成品图
多谐振荡器双闪灯电路，来源于汽车的双闪灯电路，是经典的互推互挽电路，通电后LED1和LED2交替闪烁，也就是两个发光二极管轮流导通。 完成本作品的目的是为了掌握识别与检测电阻、电容、二极管、三极管。掌握识别简单的电路原理图，能够将原理图上的符号与实际元件一一对应，能准确判断上述元件的属性、极性。。 该电路是一个典型的自激多谐振荡电路，电路设计简单、易懂、趣味性强、理论知识丰富，特别适合初学者制作。 二、原理图 图2 多谐振荡器双闪灯原理图 三、工作原理 本电路由电阻、电容、发光二极管、三极管构成典型的自激多谐振荡电路。在上篇文章中介绍了电阻、和发光二极管，本文只介绍电容和三极管。 1、电容器的识别
电容器,简称电容，用字母C表示，国际单位是法拉，简称法，用F表示，在实际应用中，电容器的电容量往往比1法拉小得多，常用较小的单位，如微法(μF)、皮法(pF)等，它们的关系是： 1法拉(F)=1000000微法(μF)，1微法(μF)=1000000皮法(pF)。 本的套件中使用了2个10μF的电解电容，引脚长的为正，短的为负；旁边有一条白色的为负，另一引脚为正。电容上标有耐压值上25V，容量是10μF。 2、三极管的识别 三极管，全称应为半导体三极管，也称双极型晶体管，晶体三极管，是一种电流控制电流的半导体器件。其作用是把微弱信号放大成幅值较大的电信号, 也用作无触点开关，俗称开关管。套件中使用的是NPN型的三极管9013，当把有字的面向自己，引脚朝下，总左往右排列是发射极E，基极B，集电极C。如图3所示。 图3 三极管的引脚图 晶体三极管具有电流放大作用，其实质是三极管能以基极电流微小的变化量来控制集电极电流较大的变化量。这是三极管最基本的和最重要的特性。我们将ΔIc/ΔIb的比值称为晶体三极管的电流放大倍数，用符号“β”表示。电流放大倍数对于某一只三极管来说是一个定值，但随着三极管工作时基极电流的变化也会有一定的改变。 晶体三极管的三种工作状态： （1）截止状态 当加在三极管发射结的电压小于PN结的导通电压，基极电流为零，集电极电流和发射极电流都为零，三极管这时失去了电流放大作用，集电极和发射极之间相当于开关的断开状态，我们称三极管处于截止状态。
无稳态电路详细讲解
无稳态电路详细讲解 在讲无稳态电路之前，读者朋友要明确几个电子元件的特性： 电阻：1、限流、分压。2、在RC串联电路中改变阻值就能改变时间常数。 本无稳态电路中用到的电阻有限流、分压和与电容构成充放电电路两个作用。 电容：1、电容两极的电压不能突变（这个要好好理解一下，不是不变，）。2、RC构成的充（放）电电路，电容两端的电压会随时间增加而上升（下降）（变化的速度与RC串联电路的电阻电容值都有关）。 三极管：对于NPN型三极管，当三极管的be极的电压高于某一数值（一般为0.7V） 时，三极管就会导通，这时ce间貌似有一个开关闭合，使电流从c极流入从e 极流出。 Q NPN 下面是一个典型的无稳态电路： 无稳态振荡器（astable multivibrator)亦称自激多谐振荡器。电路中，施加电源VCC后，晶体管Q1和Q2在电容的作用下，反复导通、截至，产生持续震荡。震荡周期T[s]为：T=0.69(R3C2+R2C1)。 工作原理：当给电路加上电压VCC的瞬间，B1、B2点在电阻的上拉作用下都有一个高电位，而这个高电位都能使两个三极管满足导通的条件，但是由于各个元件的参数不可能完全一样，所以一定有一个三极管先导通，这里假设Q1先导通，然后再分析Q1导通的瞬间、C1点由原来的高电位被拉低（几乎与E1点电位相同），再根据电容两端的电压不能够
突变，这时B1点的电位也由原来的高电位被拉低，B1点又是三极管Q2的基极，Q2的基极电位由原来的高电位也变成低电位，这时是Q2的be间电压降低（几乎为零），所以这时三极管Q2被迫截止（不导通）。再此之后D1就会发光，同时电容C1两端电压虽不会突变，但是不是不变，在这段时间内会通过电阻R2给C1充电，充电过程中C1的一端B1电位就会逐渐升高，会有一个时刻B1的电位高到能使Q2导通，（这个时间实际上就是周期T=0.69(R3C2+R2C1)的一半）。这时点C2的电位由原来的高电位被拉低（几乎与E2点电位相同），同理根据电容两端电压不能突变，这时B2点的电位也由原来的高电位被拉低，B2点又是三极管Q1的基极，Q1的基极电位由原来的高电位也变成低电位，这时是Q1的be间电压降低（几乎为零），所以这时三极管Q1被迫截止（不导通）。再此之后D1就会发光。 再循环下去，Q1导通、Q2截止................这里不再复述。这样就会出现两个LED交替闪烁的现象。 如果先假设刚通电时，Q2先导通，方法类似，读者可以自己分析。图中的R1和R4是LED的限流电阻，可以根据所选的LED灵活选取。 以上可以简单的总结一句话：Q1导通时能够使Q2被迫截止；Q2导通时也能使Q1被迫截止。 按照上面电路参数设计的电路，闪烁周期计算如下： T=0.69*（47000*0.00001+47000*0.00001）=0.65S 拓展：以上电路的电阻电容参数都是完全对称的，如果要获得两个LED点亮时间不一样的现象，只需改变相应的电阻电容参数，使两边的R*C的值不相等就行了。
门帘开关控制,双稳态电路
该混合电路的混合晶体管、IC和继电器,用来自动打开或关闭一把 窗帘。使用开关S3也允许手动控制,允许窗帘成为左仅部分开启或关闭。这 电路控制电机,被连接到一个简单的滑轮机制,把窗帘。我第一次开始了这个 电路,离开20多年前从现在用金属齿轮,很少改变。 一、电路笔记 1、自动操作 该电路可被分成三个主要部分,双稳舌、一个定时器并一个回动的电路。基因开关 S3决定手动或自动模式。电路如上所示的自动定位绘制 操作是这样的。这双稳是建立在第一和第二节及相关的电路和控制继电器/ 2。全年 用来打开窗帘和S2来拉下窗帘。在电源,一个简短的积极的脉搏应用的基础问 通过C2。第二,将在激活继电器/ 2。 C3和网络的附属形成一个低电流保持电路为火炬传递。继电器/ 2是一个12伏,传递500欧姆 线圈。它需要较少的电流保持继电器充能比去操纵它。一旦继电器有操作, 流经其的电流线圈降低的附属,节省功率的消耗。当问了,C3出院,但 当第二(不论变得活跃,在开关上或按下S1)电容器C3将收取很快通过火炬传递 线圈。最初的外加电流足以激发继电器及附属电流流过足以保持它 精力充沛。 第一偏见是用于通过与第二的R3收藏家。作为问,收集器的电压就会降低,靠近0v 因此第一,使L1将离开。作为第一是关的,它的收藏家高,电压偏置电压和第二节是用于通过 链条L1,R1不放,R2。窗帘应已完全公开。 如果现在S2时,基地电压的问清零和第二节会。关掉。在切断,它的收藏家增加了电压电源电压和第一将会通过火炬传递了一个线圈有偏见的附属/ 2和
R3线。LED L1将 现在被照亮,继电器/ 2装置处于断电状态和第一收运将是低的,问会驾和电路理解 条件。 同时S2时,触发的输入,IC1 555定时器(通常通过高举R7将会被低。 定时序现在形成。时间预先控制P1和C6、时间可调之间 约1和12秒。此延迟是调整,电动机竞选足够的时间完全开启或关闭 窗帘。555电路的输出转,第三节,美联储通过R8的力量现在作用于电机通过继电器 接点好极了 及A2。 任何时候电机的任何操作,方向,带领外语总是会点燃。接触A1及A2扭转 极性的电压出现在电机终端上的帮助,因为继电器、开关接触,访问这个页面 在我的实用的部分。一个运行着的电机产生反电动势和D4和玩家可以任意顺序防 止这种电压从毁灭 2、手工操作 如果基因开关S3改到手动模式、经营有点不同了如下。这双稳 门闩围绕S1,S2,问题一,问和相关电路运行同样的方式自动运行。 S1和S2设置或不双稳电路的控制继电器/ 2,并决定了电机的方向。在 另外,只要不是S1或S2举行的偏见压好,电流也会通过任何一个D1或D2、R6进 入 基地会PNP晶体管。这个小基极电流结果在一个更大的集电极电流流动通过R9 入基础的 第三节排位赛拿到杆位。现在将BD139的充分打开,驱动马达只要不是S1或S2被 按下。因此它是 现在可以部分开启或部分拉下窗帘。如果你喜欢手动控制,那么以下简单 电路是可用的。
555构成的单稳态触发器的四种基本电路
555构成的单稳态触发器的四种基本电路 图(a所示电路是典型的单稳模式电路。当外加脉冲经C1、R1微分电路加至555的2脚时，负向脉冲(<1/3VDD使555置位，3脚输出暂稳脉冲宽度td=1．1RC。 图(b与图(a类同，但它有两个输出端。C通过R至555内部灌电流放电，恢复时间比图(a要长。 图(c电路的2、6脚接法与图(a、(b不同，外加触发应为正向脉冲，幅值应大于号VDD，暂稳脉冲 为负向，其宽度td=1．1RC，可同时输出两路。 图(d与图(c类同，但由于在充电回路中加进了导向二极管D，加快了充电速率，使工作频率大大 提高。该电路可同时输出两路。 [日期：2010-02-20]来源：作者：[字体：大中小] 555电路 2008/12/17 15:15 555 集成电路开始出现时是作定时器应用的，所以叫做 555 定时器或555 时基电路。但是后来经过开发，它除了作定时延时控制外，还可以用于调光、调温、调压、调速等多种控制以及计量检测等作用；还可以组成脉冲振荡、单稳、双稳和脉冲调制电路，作为交流信号源以及完成电源变换、频率变换、脉冲调制等用途。由于它工作可靠、使用方便、价格低廉，因此目前被广泛用于各种小家电中。 555 集成电路内部有几十个元器件，有分压器、比较器、触发器、输出管和放电管等，电路比较复杂，是模拟电路和数字电路的混合体。它的性能和参数要在非线性模拟集成电路手册中才能查到。 555 集成电路是 8 脚封装，图 1 （ a ）是双列直插型封装，按输入输出的排列可画成图 1 （ b ）。其中 6 脚称阀值端（ TH ），是上比较器的输入。 2 脚称触发端（），是下比较器的输入。 3 脚是输出端（ V O ），它有 0 和 1 两种状态，它的状态是由输入端所加的电平决定的。 7 脚的放电端（ DIS ），它是内部放电管的输出，它也有悬空和接地两种状态，也是由输入端的状态决定的。 4 脚是复位端（），加上低电砰（＜ 0.3 伏）时可使输出成低电平。 5 脚称控制电压端（ V C ），可以用它改变上下触发电平值。 8 脚是电源， 1 脚为地端。
多谐振荡器介绍
多谐振荡器: 摘要：分析了各种多谐振荡器的电路结构及工作原理，并利用Multisiml0．0对部分电路进行了仿真，重点介绍了单稳型多谐振荡器，讨论集成单稳态触发器74121定时元件RC对暂稳态的影响以及单稳型多谐振荡器的应用。Multisim软件是一种形象化的虚拟仪器电路仿真软件，它能比较快速地模拟、分析、验证所设计电路的性能，在课堂教学中引入EDA技术，使传统教学环节与先进的仿真技术相结合，实现授课的生动性和灵活性，增强学生对基本概念的理解，激发学生的学习兴趣，培养并有效提高学生综合分析、应用及创新能力。 关键字：Multisiml0．O；多谐振荡器；555定时器；施密特触发器；环形振荡器 O 引言 在数字系统电路中经常用到多谐振荡器。多谐振荡器是一种自激振荡器，在接通电源以后，不需要外加触发信号便能自行产生一定频率和一定宽度的矩形波，这一输出波形用于电路中的时钟信号源。由于矩形波中含有丰富的高次谐波分量，所以习惯上又将矩形波振荡器称为多谐振荡器。按照电路的工作原理，多谐振荡器大致分为无稳态多谐振荡器和单稳态多谐振荡器。 1 无稳态多谐振荡器 1．1 采用TTL门电路构成的对称式无稳态多谐振荡器 对称式多谐振荡器的典型电路如图1所示，它是由两个反相器Gl、G2经耦合电容C1、C2连接起来的正反馈振荡电路。电路中G1和G2采用SN74LS04N反相器，RFl=RF2=RF，C1=C2=C，振荡周期T≈1．3RFC，输出波形的占空比约为50％。RF1、RF2的阻值对于LSTTL为470 Ω～3．9kΩ，对于标准TTL为0．5～1．9kΩ之间。 1．2 采用CMOS门电路构成的非对称式无稳态多谐振荡器 如果把对称式多谐振荡器电路进一步简化，去掉C1和R2，在反馈环路中保留电容C2，电路仍然没有稳定状态，只能在两个暂稳态之问往复振荡，电路如图2所示。
双稳态电路图
双稳态电路图
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NE555为8脚时基集成电路， 各脚主要功能（集成块图在下面） 1地 GND 2触发 3输出 4复位5控制电压 6门限(阈值）7放电 8电源电压Vcc 应用十分广泛，可装如下几种电路： 1。单稳类电路 作用：定延时，消抖动，分（倍）频，脉冲输出，速率检测等。 2。双稳类电路 作用：比较器，锁存器，反相器，方波输出及整形等。 3。无稳类电路 作用：方波输出，电源变换，音响报警，玩具，电控测量，定时等。 我们知道，555电路在应用和工作方式上一般可归纳为3类。每类工作方式又有很多个不同的电路。在实际应用中，除了单一品种的电路外，还可组合出很多不同电路，如：多个单稳、多个双稳、单稳和无稳，双稳和无稳的组合等。这样一来，电路变的更加复杂。为了便于我们分析和识别电路，更好的理解555电路，这里我们这里按555电路的结构特点进行分类和归纳，把555电路分为3大类、8种、共18个单元电路。每个电路除画出它的标准图型，指出他们的结构特点或识别方法外，还给出了计算公式和他们的用途。方便大家识别、分析555电路。下面将分别介绍这3类电路。 单稳类电路 单稳工作方式，它可分为3种。见图示。 第1种（图1）是人工启动单稳，又因为定时电阻定时电容位置不同而分为2个不同的单元，并分别以1.1.1 和1.1.2为代号。他们的输入端的形式，也就是电路的结构特点是：“RT-6.2-CT”和“CT-6.2-RT”。
第2种（图2）是脉冲启动型单稳，也可以分为2个不同的单元。他们的输入特点都是“RT-7.6-CT”，都是从2端输入。1.2.1电路的2端不带任何元件，具有最简单的形式；1.2.2电路则带有一个RC微分电路。 第3种（图3）是压控振荡器。单稳型压控振荡器电路有很多，都比较复杂。为简单起见，我们只把它分为2个不同单元。不带任何辅助器件的电路为1.3.1；使用晶体管、运放放大器等辅助器件的电路为1.3.2。图中列出了2个常用电路。 双稳类电路 这里我们将对555双稳电路工作方式进行总结、归纳。555双稳电路可分成2种。 第一种（见图1）是触发电路，有双端输入（2.1.1）和单端输入（2.1.2）2个单元。单端比较器（2.1.2）可以是6端固定，2段输入；也可是2端固定，6端输入。
分立元件组成的双稳态电路
图是采用分立元件构成的双稳态电路，从电路中可以看出，一只三极管的集电极与另一只三极管的基极耦合，Uol、Uo2是这一双稳态电路的两个输出信号。两管的基极通过R3和R5接触发信号U。通常，这种电路中的元器件参数对称，即VT1、VT2性能参数一致，R1=R6，R2=R4，R3=R5。 (1)当没有输入触发信号时，接通直流工作电压VcC，虽然电路中元器件参数对称，但不可能是绝对一样的，设接通电源后VT1的导通程度大于VT2，这样VT1管的基极和集电极电流增大较快（VcC经Rl加到VT1集电极，R6和R4为VT1提供基极电流），使VT1的集电极电压下降较快，通过R2使VT2基极电压下降，其集电极电压上升，再经R4使VT1的基极电压进一步上升，其基极电流更大，显然这是正反馈过程，所以很快使VT1处于饱和状态。 由于VT1饱和后集电极电压（饱和压降）只有0.2V，这一电压经R2加到VT2的基极，使VT2处于截止状态。此时，VT1集电极输出电压Uo1为低电平；VT2集电极输出电压U02为高电平。只要外电路中没有出现有效的触发信号，这一电路将始终保持VT1饱和、VT2截止的稳定状态。 如若在电源接通之后设VT2导通电流大于VT1，则通过电路的正反馈过程，会使VT1处于截止、VT2处于饱和的稳定状态，此时Uol为高电平，U。。低电平。只要外电路中没有出现有效的触发信号，这一电路始终保持这一稳定状态。 (2)当有触发信号作用于电路时，电路的状态将发生变化。电路中，Cl和R7构成微分电路，输入脉冲信号U．经过微分后，获得正、负尖顶脉冲，由于二极管VD1的单向导电性，只能让负尖顶脉冲通过，将正尖顶脉冲去掉。 设初始时双稳态电路处于VT1饱和、VT2截止的稳态。触发电路送来的负尖顶脉冲通过R3和R5，同时加到VT1和VT2基极。由于VT2截止，所以负脉冲加到VT2基极后使基极电压更低，这对VT2无作用。 负脉冲加到饱和管VT1的基极后，使VT1的基极电压下降，其基极电流和集电极电流减小，集电极电压升高，通过R2耦合使VT2的基极电压升高，其集电极电压下降，又通过R4耦合使VT1的基极电压进一步下降，这一正反馈过程，很快使VT1从饱和转为截止，而VT2