555单稳态触发器的制作与调试教学设计说明
555定时器单稳态触发器
先介绍下555定时器的基础知识，然后讲555定时器单稳态触发器一、555定时电路555定时电路的应用十分广泛,它由TTL集成定时电路和CMOS集成定时电路,这二者功能完全相同,不同之处是:TTL集成定时电路的驱动能力比CMOS集成定时电路大..1、555定时电路的组成555定时电路是由三个5千欧电阻组成分压器、两个高精度电压比较器、一个基本R-S触发器、一个作为放电通路的管子及输出驱动电路组成。
它的逻辑电路图为：如图（1）所示它的逻辑符号为：如图（2）所示功能描述：（功能表如表3所示）当输入端R为低电平时，不管别的输入端为何种情况，输出为低电平,CMOS管工作。
当引脚6的输入电平大于2/3UDD 并且引脚2的输入电平大于1/3UDD,输出为低电平,CMOS管工作当引脚6的电平小于2/3UDD 并且引脚2的输入电平大于1/3UDD,输出为原状态.当引脚2的电平小于1/3UDD,电路输出为高电平,NMOS管关断.例1.555集成电路,改变电压控制端(引脚5)的电压可改变( )A.高触发端,低触发端的电平B.555定时电路的高低电平C.开关放电管的开关电平D.置"0"端R的电平答案为: A例2.555定时电路R端的作用是什麽?答:它的作用是:复"0".不管555定时电路是何种状态,只要R输入为低电平,输出即为低电平；只有它输入为高电平时定时电路才工作。
单稳态触发器具有下列特点：第一，它有一个稳定状态和一个暂稳状态；第二，在外来触发脉冲作用下，能够由稳定状态翻转到暂稳状态；第三，暂稳状态维持一段时间后，将自动返回到稳定状态。
暂稳态时间的长短，与触发脉冲无关，仅决定于电路本身的参数。
单稳态触发器在数字系统和装置中，一般用于定时（产生一定宽度的脉冲）、整形（把不规则的波形转换成等宽、等幅的脉冲）以及延时（将输入信号延迟一定的时间之后输出）等。
一．用555定时器单稳态触发器1. 电路组成及工作原理（1）无触发信号输入时电路工作在稳定状态当电路无触发信号时，v I保持高电平，电路工作在稳定状态，即输出端v O保持低电平，555内放电三极管T饱和导通，管脚7“接地”，电容电压v C为0V。
基于EDA技术的555单稳态触发器设计与仿真
基于EDA技术的555单稳态触发器设计与仿真当前线路已大量采纳计算机辅助设计，尤其是电子设计仿真技术。
EDA 仿真软件中Electronics Workbench仿真设计分析软件是计算机数字与规律设计模拟和仿真的软件包，是有用的电子电路在线仿真工具，可加快产品的开发速度，提高工作效率。
这里介绍一种基于EDA技术的单稳态触发器设计与仿真。
2 电路设计原理2．1 单稳态触发器概述电路中惟独一种稳定工作状态的触发器叫做单稳态触发器，其特点：在无外加触发信号作用时，电路处于一种稳定工作状态，称为稳态；当输入端有外加触发脉冲信号的升高沿或下降沿(由电路而定)作用时，输出状态立刻发生跳变。
电路进入临时稳态状态，称为暂稳态。
电路自动复原原先的稳态，其暂稳态时光与电路阈值及外接R、C参数有关。
按电路结构，单稳态触发器可分为微分型和积分型两种。
前者适用于窄脉冲触发，后者适用于宽脉冲触发。
无论哪种电路结构，其单稳态的产生都源于的充放电原理。
图1为用555定时器组成的单稳态触发器电路。
2．2 单稳态触发器电路的工作原理用555定时器组成的单稳态触发器，图2为其波形图。
图中，t0～t1为稳态，t1～t3为暂稳态，t3时刻复原稳态。
由上述可知，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，u1必需复原为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。
假如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。
2．3 单稳态触发器电路输出脉冲宽度的计算输出u0的脉冲宽度tW也就是暂稳态的持续时光，可按照uC的波形计算。
按照RC电路瞬态过程的分析，可得到：这种电路产生的脉冲宽度可以从几微秒到数分钟。
可通过转变R、C元件参数调整脉冲宽度，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，且暂稳态维持时光为TW=lnRC≈1．1RC，仅与电路本身的参数R、C有关。
555单稳态触发器设计与仿真
555单稳态触发器设计与仿真一、实验目的1、掌握PSpice软件对电子电路的绘制2、熟练运用PSpice软件对电子电路的仿真分析3、理解555定时器的结构与功能，单稳态触发器电路的工作原理二、实验内容1、分析555定时器的结构与功能及单稳态触发器电路的工作原理2、对555定时器组成的单稳态电路进行瞬态仿真分析三、实验原理及仿真分析1、555定时器的结构与功能555定时器是一种将模拟功能与数字(逻辑)功能紧密结合在一起的中小规模单片集成电路。
一般用双极性工艺制作的称为555，用CMOS工艺制作的称为7555，除单定时器外，还有对应的双定时器556/7556；555定时器的电源电压范围宽，可在5～16V工作，最大负载电流可达200mA；555定时器成本低，性能可靠，功能多样，应用广泛，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。
它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。
1.1、组成结构（1）、555定时器的图形符号及管脚图如图1所示：图1 555定时器的图形符号及管脚图555定时器为双列直插式8引脚封装。
其中：管脚1是公共端接地；管脚2为低电平触发输入端，低电平触发，当2端的输入电压低于1/3V cc时，C2输出低电平0，使RS触发器Q=1，定时器输出高电平U0 =1；管脚3为信号输出端；管脚4为复位清零端；管脚5是控制电压输入端，在5端加控制电压时，可改变C1、C2的参考电压，该端不用时一般通过电容接地，以旁路高频干扰；管脚6为高电平触发输入端，高电平触发；管脚7是内部三极管的放电端；管脚8是电源端。
（2）、555定时器的内部电路方框图如图2所示。
图2 555定时器内部结构电路图该集成电路由五部分组成：有三个阻值为5K的电阻组成的电阻分压器、两个电压比较器C1和C2、有两个与非门组成的基本RS触发器、输出缓冲器G3和集电极开路的放电三极管。
555定时器组成的单稳态触发器.
学
校：常州高级技工学校
说课人：朱文彬 时 间：2013.12
555定时器 单稳态触发器
电路组成
555定时器构成 的单稳态触发器如右 图所示。电路中电阻 R、电容C为外接定时 元件。
ห้องสมุดไป่ตู้
555定时器
工作原理
当单稳态触发器无触发脉冲 信号时，输入端ui=1，直流电源 +UDD接通以后，通过电阻向电容 器C充电，当uC（uTH）上升到 2/3UDD时，放电管V导通，电容 器C放电，UTH ＜2/3UDD，而U = ui=1＞1/3UDD，根据555定时器 功能可知，此时电路保持原态 “0”不变，这种状态即是单稳 态触发器的稳定状态。
555定时器
工作原理
当uC(uTH)≥2/3UDD时，又 有Ui＞1/3UDD，电路又发生翻 转，Q=0，OUT=0，放电管V导 通，电容器C放电，电路自动 返回到稳定状态。
555定时器
工作原理
当单稳态触发器有触发脉冲信 号，即ui=0＜1/3UDD时，由于uTH ＜2/3UDD，则触发器输出由“0” 变为“1”，放电管由导通变为截 止，直流电源+UDD通过电阻R向电 容C充电，电容两端电压uC（uTH） 按指数规律上升，当UTH=UC＜ 2/3UDD时，输出保持原状态“1” 不变，这种状态即是单稳态触发 器的暂稳状态。
工作原理555定时器工作原理当单稳态触发器有触发脉冲信号即ui013udd时由于uth23udd则触发器输出由0变为1放电管由导通变为截止直流电源udd通过电阻r向电容c充电电容两端电压ucuth按指数规律上升当uthuc23udd时输出保持原状态1不变这种状态即是单稳态触发器的暂稳状态
555定时器组成的单稳态触发器
555单稳态触发器
集成单稳态触发器
集成单稳态触发器优点：
温度特性好、抗干扰能力强、电源稳定性好、 输出脉宽调节范围大、外围元器件少等。
集成单稳态触发器
集成单稳态触发器分为：可重触发单稳电路和不可重
触发单稳电路。
新脉冲
输出脉 冲宽度
集成单稳态触发器
• CT74121：TTL系列 非重复触发集成单稳 态触发器。，
输入
数字电子技术
目录
1、555定时器构成的单稳态触发器 2、集成单稳态触发器
单稳态触发器
单稳态触发器的工作状态：
• 1.无外加触发信号作用时，处于稳定工作状态，称 为稳态。
• 2.当输入端有触发信号作用时，输出状态立即发生 跳变，进入暂稳定状态，称为暂稳态。其暂稳态时 间与电路的R、C参数有关。
555组成的单稳态触发器
▫电路组成：在5Βιβλιοθήκη 5定时R电▫ 路的外部接几个阻
容元件，就可构成单 vi
稳态电路。
0.01μF
5 vCO
VCC8
6 vi1
RD 4
555
2 vi2
3
7 Dis
1
C
VCC vo
2号引脚 6号引脚
工作波形
稳态
t2 恢复稳态
暂稳态
应用举例
单稳态电路能产生一定宽度的矩形脉冲，可用于 （1）脉冲信号定时 （2）脉冲信号延时
A1
A2
B
0×1
×
0
1
××0
1
1
×
1 负跳变 1
输出
0
1
0
1
0
1
0
1
工作状态 保持稳态
负跳变 1
数电课程设计--用555定时器接成的单稳态触发器
数电课程设计--用555定时器接成的单稳态触发器数字电子技术课程设计报告题目：用555定时器设计的单稳态触发器学院电气工程学院专业班级电气3班电气工程学院专业课程设计评阅表题目名称用555定时器接成的单稳态触发器一、学生自我总结二、指导教师评定目录一、设计目的 (1)二、设计要求和设计指标 (1)三、设计内容 (1)3.1 变频电路工作原理 (2)3.1.1工作原理 (2)3.1.2 输出脉冲宽度 (3)3.1.3 555定时器 (3)3.2仿真结果与分析 (4)四、本设计改进建议 (6)五、总结（感想和心得等） (6)六、主要参考文献 (7)附录用555定时器设计的单稳态触发器元器件明细表 (7)一、设计目的1、进一步巩固和加深对数字电子技术基础知识的理解，提高综合运用所学知识的能力，培养学生独立分析问题、解决问题的能力。
2、通过上网查找资料、选方案、设计电路、仿真或调试、写报告等环节的训练，熟悉过程、步骤。
为今后从事电子线路的设计、研制电子产品打下良好的基础。
3、亲自动手设计数字电子电路，实现特定功能。
学习这一技能，积累这方面的经验。
4、以数字逻辑电路技术为基础，设计用555定时器接成的单稳态触发器。
二、设计要求和设计指标2.1 设计要求1、用555定时器设计一个单稳态触发器。
2、构成的单稳态触发器输出的脉冲宽度在1-10s的范围内可手动调节，当调节输出脉冲宽度时，可通过改变外接电阻或改变外接电容的大小实现，在此设计中将采用改变外接电阻的大小调节输出脉冲宽度。
3.按照以上技术要求设计电路，绘制电路图，对设计的电路用Multisim或OrCAD/PspiceAD9.2进行仿真。
2.2 设计指标1、电源选用一个12V的电源，一个信号发生器，一个示波器，外电路中，选用用于改变输出脉冲宽度的外接电阻为可变电阻，电容选用200nF容量的电容，555定时器电路中，电容选用10nF容量的电容，电阻选用100Ω的电阻，定时器选用555定时器。
单稳态触发器课程设计
单稳态触发器 课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解单稳态触发器的基本概念，掌握其工作原理；2. 学生能描述单稳态触发器的电路结构，解释其触发方式及输出特性；3. 学生能运用所学知识分析实际电路中单稳态触发器的应用。
技能目标：1. 学生能通过实验操作，熟练使用示波器、信号发生器等仪器观察单稳态触发器的工作状态；2. 学生能运用Multisim等软件进行单稳态触发器电路的设计与仿真；3. 学生能运用所学知识解决实际问题，具备一定的创新能力和动手能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习单稳态触发器，培养对电子技术的兴趣，提高学习积极性；2. 学生能认识到单稳态触发器在现实生活中的应用价值，增强理论联系实际的能力；3. 学生在学习过程中，培养团队合作精神，养成良好的学习习惯。
课程性质：本课程为电子技术基础课程，旨在让学生掌握单稳态触发器的基本原理和实际应用。
学生特点：初三学生，具有一定的物理基础和电子技术知识，对实验操作感兴趣，但需加强理论知识与实践能力的结合。
教学要求：结合课程性质和学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和创新能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，因材施教，使学生在掌握基本知识的基础上，提高综合运用能力。
通过课程目标的分解，为后续教学设计和评估提供明确依据。
二、教学内容1. 单稳态触发器的基本概念与工作原理- 引导学生理解单稳态触发器的定义及其在数字电路中的应用；- 讲解单稳态触发器的工作原理，包括触发方式、稳态维持、输出特性等。
2. 单稳态触发器的电路结构与触发方式- 介绍常见的单稳态触发器电路结构，如RC电路、时钟控制等；- 分析各种触发方式的优缺点及适用场景。
3. 单稳态触发器的应用案例分析- 结合实际电路，讲解单稳态触发器在脉冲信号生成、整形、定时等方面的应用；- 分析单稳态触发器在实际应用中可能出现的问题及解决方法。
4. 实验操作与仿真- 安排学生进行单稳态触发器电路的搭建与调试；- 引导学生运用Multisim软件进行单稳态触发器电路的设计与仿真。
555定时器构成单稳态触发器案例分析
555定时器构成单稳态触发器案例分析555定时器是一种常用的集成电路，可以被用于构建各种电子电路，其中包括单稳态触发器。
单稳态触发器是一个能够在收到触发信号后输出一个脉冲信号的电路，这个脉冲信号的宽度由外部电路控制。
本文将介绍如何使用555定时器构建一个单稳态触发器，并分析其工作原理。
首先，让我们来看一下555定时器的基本引脚连接方式。
555定时器有8个引脚，其中最常用的是引脚2、6和8、引脚2和6分别是电压比较器的输入引脚，引脚8是电源正极。
具体的连接方式如下：引脚1（GND）：接地引脚2（TRIG）：连接外部电路提供的负脉冲触发信号引脚3（OUT）：输出脉冲信号引脚4（RESET）：连接VCC，提供复位功能引脚5（CTRL）：接地引脚6（THRES）：连接外部电路提供的正脉冲触发信号引脚7（DIS）：不连接或接地引脚8（VCC）：连接正电源接下来，让我们来看一下如何使用555定时器构建一个单稳态触发器。
首先，将引脚2（TRIG）连接到一个脉冲触发信号源，将引脚6（THRES）连接到一个电阻和一个电容构成的RC网络。
当收到一个负脉冲触发信号时，引脚2上的电压会短暂地下降，导致555定时器内部的比较器的输出翻转。
这会导致引脚3（OUT）上输出一个高电平脉冲信号，其宽度由RC 网络的时间常数决定。
在这个单稳态触发器电路中，电容和电阻的数值可以根据需要调整脉冲信号的宽度。
当负脉冲触发信号到来时，输出脉冲的宽度将会等于1.1RC。
如果需要更长或更短的脉冲宽度，可以调整电容和电阻的数值。
在设计中，通常会选择一个适当的RC值，以便产生所需要的脉冲宽度。
总的来说，使用555定时器构建单稳态触发器是一种非常简单且有效的方法。
通过调整电容和电阻的数值，可以实现不同的脉冲宽度。
这种电路在很多电子应用中都有广泛的应用，例如在电子仪器、计时器和拍摄设备等方面。
希望通过本文的介绍，读者们能够更好地理解555定时器的工作原理，以及如何使用它来构建单稳态触发器。
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教学设计文本
技师学院
金明星
教学设计方案
) ) 1.安全教育；
2.按7S要求整理工位和工具,检查自己的劳保
用品；
3.分组管理,4组/每组5人。
任务一、创设情境
联系生活实际，列举生活中常见的555时
基电路的应用如电子检测、仪器仪表、智能家
居、音响报警、电子玩具等，本次课我们来学
习用555时基电路制作延时电路。
图1 实物图
任务二、任务布置
理解项目容，领取课堂教学任务书，用
555时基电路分组做延时时间不同的延时开
关。
第1组延时3S
第2组延时5S
第3组延时8S
第4组延时10S
任务三、信息搜集
通过上网、查阅资料等方式进行信息搜
集：
1.认识555时基电路的外形和引脚排列；
配合广播指
令引导学生
做好
教师展示实
际应用的图
片
项目实训的
课题
课堂巡视
提供上网的
环境，教师
巡视
原理突破(40′)
图2 555时基电路的外形和引脚
2.了解555时基电路的部结构和功能。
图3 555时基电路的部电路
输入输出
TH
U
TR
U R
O
U
VT
状态
××0 0 导通
>
2
3CC
V>
1
3CC
V 1 0 导通
<
2
3CC
V>
1
3CC
V 1 保持不变
<
2
3CC
V<
1
3CC
V 1 1 截止
表1 555时基电路功能表
任务四、原理突破
学习由555芯片构成的单稳态触发器电路的工
作原理及其特点。
（1）555单稳态触发器电路的组成。
教师巡视
教师用PPT
展示，给出
555单稳态电
路，引导学
生共同分析
电路的工作
原理
组讨论，探
究555时基
电路的引脚
功能
在教师的引
导下分析电
路的结构特
点，掌握外
围元件的作
用
提高学生
的识图能
力和分析
水平
提高学生
的工程识
图能力
图4 555单稳态触发器电路
（2）555单稳态触发器的工作原理
每组一个555单稳态模块电路，播放视
频，同学跟随视频一起测试单稳态电路的Ui、
Uc、Uo的波形，进而分析单稳态触发器的工作
过程。
①波形测试
跟随视频,将信号发生器调出窄脉冲,接入
2脚,测试Ui的波形,并将示波器2个探头分别
接电容正极以及3脚输出端测试Uc和Uo的波
形,如图所示:
教师引导学
生分析555
单稳态触发
器电路的组
成
教师播放555
单稳态触发
器电路测试
微视频，并
进行全程巡
视，并进行
操作指导
学生跟随教
师思路进行
读图、思考
学生跟随微
视频一起操
作
学生测量完
成后在任务
页上画出测
提高学生
的分析能
力
提高学生
的仪器仪
表使用水
平，提高
操作规度
提高学生
的画图水
平
应用设计（17‘）②电路分析
a.电路初始状态，输出u O 为低电平。
b.接通电源后，输出u O 保持为0状态不变。
c.当输入端加入负脉冲时，输出u O 保持为1状
态不变。
d.当u C上升到2V CC / 3时，输出u O由1翻转
为0。
(3) 单稳态电路的工作特点
①电路有一个稳态和一个暂态；
②在外来触发脉冲作用下,电路由稳态翻转到
暂稳态；
③暂稳态不能长久保持，经过一段时间后自动
返回到稳态；
④暂稳态的持续时间与触发脉冲无关，仅取决
于电路本身的参数。
任务五、应用设计
已经知道了555时基电路的基本信息，根
据任务要求，选择555单稳态电路的暂稳定状
态来实现延时功能，在2脚加一个轻触开关，
为使现象明显，采用LED灯亮的时间来显示持
续时间。
通过波形测
试,引导学生
分析电路，
得知定时时
间与R和C
有关
教师巡视，
根据各小组
情况给予必
要的指导
试波形，先
画好的小组
尝试用U盘
拷出测试波
形，存入电
脑
小组讨论，
研究设计方
案
各小组根据
任务要求，
提高学生
的仪器使
用水平
培养学生
的工程设
计素养。