用555芯片设计的施密特触发器电路1【芯片设计】
图26555定时器构成的施密特触发器
图6.16 噪声消除电路
6.3 施 密 特 触 发 器
施密特触发器可以将缓慢变化的输入 波形整形为矩形脉冲，它具有下述特点： ①施密特触发器属于电平触发，对于 缓慢变化的信号仍然适用，当输入信号达 到某一定电压值时，输出电压会发生突变。 ②输入信号增加或减少时，电路有不 同的阈值电压。其电压传输特性如图 6.17 所示。
图6.15由两片74121集成单稳态触发器组成的多谐振荡器
4.噪声消除电路
利用单稳态触发器可以构成噪声消 除电路（或称脉宽鉴别电路）。通常噪 声多表现为尖脉冲，宽度较窄，而有用 的信号都具有一定的宽度。利用单稳电 路，将输出脉宽调节到大于噪声宽度而 小于信号脉宽，即可消除噪声。由单稳 态触发器组成的噪声消除电路及波形如 图6.16所示。
图6.26 555定时器构成的施密特触发器
2.用555定时器构成多谐振荡器
• （1） 电路组成
图6.27 用施密特触发器构成的多谐振荡器
• （2） 工作原理
T1=0.7(R1+R2)C
T2=0.7R2C
电路振荡周期为
T=T1+T2=0.7（R1+2R2）C
• （3） 占空比可调的多谐振荡器电路
单稳态触发器可以在外部触发信号作 用下，输出一个一定宽度、一定幅值的脉 冲波形。它具有以下特点。 ① 电路有一个稳态和一个暂稳态。 ② 没有触发信号时，电路始终处于 稳态，在外来触发信号作用下，电路由稳 态翻转到暂稳态。
③ 暂稳态是一个不能长久保持的状 态，由于电路中RC延时环节的作用，经 过一段时间后，电路会自动返回到稳态。 暂稳态持续的时间取决于电路中RC的参
反相器，如图6.4和图6.5所示。
555芯片内部原理及经典应用
555定时电路内部结构分析及应用1 绪言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。
2555定时器功能及结构分析2.1 555定时器的分类及管脚作用555定时器又称时基电路。
555定时器按照内部元件分有双极型（又称TTL 型）和单极型两种。
双极型内部采用的是晶体管；单极型内部采用的则是场效应管，常见的555时基集成电路为塑料双列直插式封装（见图2-1），正面印有555字样，左下角为脚①，管脚号按逆时针方向排列。
2-1 555时基集成电路各管脚排布555时基集成电路各管脚的作用：脚①是公共地端为负极；脚②为低触发端TR，低于1／3电源电压以下时即导通；脚③是输出端V，电流可达2000mA;脚④是强制复位端MR，不用可与电源正极相连或悬空;脚⑤是用来调节比较器的基准电压，简称控制端VC，不用时可悬空，或通过0.01μF电容器接地;脚⑥为高触发端TH，也称阈值端，高于2/3电源电压发上时即截止;脚⑦是放电端DIS;脚⑧是电源正极VC。
2.2 555定时器的电路组成图2-2为555芯片的内部等效电路U31kBJT_NPN_VIRTUAL2-2 555定时器电路组成5G555定时器内部电路如图所示， 一般由分压器、比较器、触发器和开关。
及输出等四部分组成，这里我们主要介绍RS 触发器和电压比较器。
2.2.1基本RS 触发器原理如图2-3是由两个“与非”门构成的基本R-S 触发器, RD 、SD 是两个输入端，Q 及是两个输出端。
QQRDSD2-3 RS 触发器正常工作时，触发器的Q 和应保持相反，因而触发器具有两个稳定状态：1）Q=1，=0。
555定时器组成的施密特触发器回差电压
555定时器组成的施密特触发器回差电压555定时器是一种常用的集成电路，被广泛应用于各种电子设备中。
而施密特触发器是555定时器的一种应用。
本文将探讨555定时器组成的施密特触发器的回差电压。
我们要了解什么是施密特触发器。
施密特触发器是一种具有双稳态特性的触发器，它可以将输入信号转换为输出信号，并具有自锁定功能。
施密特触发器由一个比较器和正反馈网络组成，其中555定时器的比较器部分起到判断输入信号高低电平的作用。
施密特触发器的回差电压是指在输入信号从低电平跳变到高电平时，触发器输出经过一段时间后再次回到低电平的电压差值。
这个电压差值可以用来判断输入信号的稳定性和触发器的性能。
555定时器的施密特触发器回差电压主要取决于两个方面：正反馈网络和比较器的阈值电压。
正反馈网络对施密特触发器的回差电压起到重要作用。
正反馈网络通常由两个电阻和一个电容组成。
当输入信号从低电平跳变到高电平时，输出信号也会从低电平跳变到高电平，并经过一段时间后再次回到低电平。
这个过程是由正反馈网络中的电容充放电过程决定的。
电容充放电的时间常数决定了触发器的回差时间。
比较器的阈值电压对施密特触发器的回差电压也有影响。
比较器的阈值电压是指比较器判断输入信号高低电平的临界值。
当输入信号超过比较器的阈值电压时，比较器将输出高电平；当输入信号低于比较器的阈值电压时，比较器将输出低电平。
而施密特触发器的回差电压就是由比较器的阈值电压决定的。
比较器的阈值电压越小，触发器的回差电压就越小。
施密特触发器的回差电压对于数字电路的正常工作非常重要。
如果回差电压过大，可能会导致输入信号的稳定性下降，甚至引起错误的触发。
因此，在实际应用中，我们需要根据具体的需求选择合适的555定时器和正反馈网络，以达到较小的回差电压。
总结起来，555定时器组成的施密特触发器的回差电压是指在输入信号从低电平跳变到高电平后，触发器输出经过一段时间后再次回到低电平的电压差值。
应用555定时器组成施密特触发器
课程设计任务书学生班级：学生姓名：学号设计名称：应用555定时器组成施密特触发器起止日期：指导教师：摘要施密特触发器是一种用途十分广泛的脉冲单元电路。
利用它所具有的电位触发特性，可以进行脉冲整形，把边沿不够规则的脉冲整形为边沿陡峭的矩形脉冲(图4)；通过它可以进行波形变换，把正弦波变换成矩形波；另一个重要用途就是进行信号幅度鉴别，只要信号幅度达到某一设定值，触发器就翻转，所以常称它为鉴幅器。
用施密特触发器还能组成多谐振荡器和单稳态触发器。
施密特触发器也有两个稳定状态，但与一般触发器不同的是，施密特触发器采用电位触发方式，其状态由输入信号电位维持；对于负向递减和正向递增两种不同变化方向的输入信号，施密特触发器有不同的阀值电压。
为此，同学们通过书籍查阅了解到有多种方法可以组成施密特触发器，然后通过比较各种方案后，用555定时器组成施密特触发器，并通过去实验室实验和老师的指导了解到⑴施密特触发器有两个稳定状态，其维持和转换完全取决于输入电压的大小。
⑵电压传输特性特殊，有两个不同的阈值电压（正向阈值电压和负向阈值电压。
⑶状态翻转时有正反馈过程，从而输出边沿陡峭的矩形脉冲关键词：施密特触发器，555定时器，阈值电压。
目录一：绪论 (4)二：555定时器组成施密特触发器2.1设计任务、要求及目的 (5)2.2 555定时器 (5)2.3 设计施密特触发器的方案 (7)2.4 主要参数 (8)2.5 制作原理图 (8)2.6制作PCB版 (9)2.6.1 制作步骤2.6.2 制作过程中遇到的问题、原因及解决办法三：结论 (10)四：参考文献 (11)五：附录 (11)绪论在数字电路或系统中，常常需要各种脉冲波形，例如时钟脉冲、控制过程的定时信号等。
这些脉冲波形的获得通常有两种方法：一种是利用脉冲信号产生器直接产生；另一种则是通过对已有信号进行变换，使之满足系统的要求。
本次课程设计是利用后一种方法产生脉冲波形，主要是以中规模集成电路555定时器为典型电路构成施密特触发器。
555定时器、施密特触发器
+UCC
uI
7 6 2
8
4 uo
555 3 1 5 C1
左图中输入与输出为反相关系，又称作施密特触 发器与非门。右图中输入与输出为同相关系，又 称作施密特触发器与门。
（二）工作原理 1．特点： ⑴ 施密特触发器有两个稳定状态，其 维持和转换完全取决于输入电压的大 小。
⑵ 电压传输特性特殊，有两个不同的阈 值电压（正向阈值电压UT+和负向阈值电 压UT- ）
1 < UCC 3 1 > UCC 3 1 > UCC 3
1
1 1
1
0 保持原 态
截止
导通 保持原 态
二、施密特触发器 （一）电路组成
将555定时器的高触发端TH(6脚)与低触发 端（2脚）接在一起，作为信号的输入端， 即可构成施密特触发器。电压控制端C－V （5脚）接有0.01uF的滤波电容，以提高电 路工作稳定性。
第二十四次课
1、集成555定时器组成及原理 2、施密特触发器的电压传输特性。
3、施密特触发器的分析方法。
退出
一、集成555定时器 555定时器是一种将模拟功能与逻辑功能结合在 一起的混合集成电路，应用遍及电子的各个领域， 在其外部配上少量阻容元件，便能构成多谐振荡 器、单稳态触发器、施密特触发器等电路。
CMOS555定时器的电源电压范围宽，为3～18V， 还可输出一定的功率，可驱动微电机、指示灯、 扬声器等，在波形的产生和变换、测量与控制、 家用电器和电子玩具等许多领域中都得到广泛的 应用。
电源端
1、电路结构与工作原理
复位端
电压 控制端Leabharlann 输出端阈值 输入端
触发端
放电端
接地端
555电路大全
回到初始稳态。同时，晶体管 T 导通，电容 C 通过 T 迅速放电直至 uc 为0。这时 =1， =1，
电路 为下次 翻转做 好了准 备。 输出脉冲宽度 tp 为暂稳态的持续时间，即电容 C 的电压从0充至 = (1- )得
所需 的时间 。由
(9-4)
由上 式可知 ： ① 改变 R、C 的值，可改变输出脉冲宽度，从而可以用于定时控制。 ② 在 R、C 的值一定时，输出脉冲的幅度和宽度是一定的，利用这一特性可对边沿不陡、幅 度不 齐的波 形进行 整形。
它的 各个引 脚功能 如下： (点击 图可放 大) 1脚：GND(或 Vss)外接电源负端 VSS 或接地，一般情况下接地。 8脚：VCC(或 VDD)外接电源 VCC，双极型时基电路 VCC 的范围是4.5～16V，CMOS 型时基
电路 VCC 的范围为3～18V。一般用5V。 3脚：OUT（或 Vo）输出端。 2脚：TR 低触发端。 6脚：TH 高触发端。 4脚：R 是直接清零端。当 R 端接低电平，则时基电路不工作，此时不论 TR、TH 处于何
电平 ，时基 电路输 出为“ 0” ，该 端不用 时应接 高电平 。 5脚：CO(或 VC)为控制电压端。若此端外接电压，则可改变内部两个比较器的基准电压，
当该端不用时，应将该端串入一只0.01μF 电容接地，以防引入干扰。 7脚：D 放电端。该端与放电管集电极相连，用做定时器时电容的放电。电阻分压器由
第2种（ 见图2）是 施密 特触发 电路，有 最简单 形式的 （2 . 2. 1）和 输入端 电阻调 整偏置 或在控 制 端（5）加控制电压 VCT 以改变阀值电压的（2.2.2）共2个单元电路。 （点击图可以放大）
双稳 电路的 输入端 的输入 电压端 一般没 有定时 电阻和 定时电 容。这 是双稳 工作方 式的结 构特点 。 2.2.2单元电路中的 C1只起耦合作用，R1和 R2起直流偏置作用。 D 、无稳 类电路 第三 类是无 稳工作 方式。 无稳电 路就是 多谐振 荡电路 ，是5 5 5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 。
555定时器的典型应用电路
555定时器的典型应用电路欧阳学文单稳态触发器555定时器构成单稳态触发器如图2221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2222所示。
在未加入触发信号时，因ui=H，所以uo=L。
当加入触发信号时，ui=L，所以uo=H，7脚内部的放电管关断，电源经电阻R向电容C充电，uC按指数规律上升。
当uC上升到2V CC/3时，相当输入是高电平，555定时器的输出uo=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tW表示。
图2221 单稳态触发器电路图图2222 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2222可以用电容器C上的电压曲线确定三要素，初始值为uc(0)=0V，无穷大值uc(∞)=VCC，τ=RC，设暂稳态的时间为tw，当t= tw时，uc(tw)=2 VCC/3时。
代入过渡过程公式[1p205]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 VCC/3，低电平必须小于 VCC/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2223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2223 555定时器单稳态触发器的示波器波形图 [动画45]多谐振荡器555定时器构成多谐振荡器的电路如图2224所示，其工作波形如图2225所示。
555定时器电路原理图 基于555芯片的定时器电路设计
555定时器电路原理图基于555芯片的定时器电路设计这节要将的是关于555（芯片）组成的（定时器）电路，主要讲解6种，分别是延时定时器、长延时定时器、分段式定时器、抗干扰的定时器、可变间歇定时器和通、断时间分别可调的循环定时器。
前3种相对而言简单一些；后3种定时器，相对前面3种就相对复杂一些。
不过，只要认真探索，任何困难都能迎刃而解的。
一、延时定时器本电路是一个用555（集成电路）组成的单稳延时电路，可以实现延时关断。
延时定时器原理图原理介绍与一般的555单稳电路不同的是在第5脚接有一只（二极管）VD1，将该脚与（电源）电压+6V接通。
该脚是555的控制端，与内部2/3电源分压点相接，接入VD1后，则该点将被箝位在 5.3V （0.6-0.7=5.3V），其中0.7V是VD1的导通压降。
这样就使得（阈值电压）也相应提高到5.3V，从而使得C1的充电时间有较大延长，一般来说，可以在相同R、C时间常数下使定时时间增大数倍。
计时开始前，先按动一下S1，计时开始，定时时间到时，555第3脚输出低电平，继电器K线圈失电断开，实现被控负载延时关断的功能。
增大C1的容量可以获得更长的延时时间。
二、长延时定时器本电路是由2只555组成延时的定时器。
长延时定时器原理图原理介绍由U1和R1、R2、RP1、VD1、VD2、C1组成无稳态多谐（振荡器），U1的振荡方波通过VD3、R3，加至U2的第6、7脚。
U2和R4、C4、R3、C3等组成一单稳延时电路。
刚开始通电时，由于C4接在触发端第2脚与地之间，故第3脚呈现高电平，继电器K吸合，其常开触点K1-1闭合，维持给U1、U2的（供电），此时，与U2的第7脚相连的集成电路内的放电管截止，因而C3开始充电。
C3的充电呈阶跃式，即U1输出方波的正脉冲，即高电平期间对其充电，由于VD3的存在，C3上的电荷不能向U1反向放电。
当C3的充电电压超过+6V的2/3阈值电平时，U2复位，第3脚输出低电平，定时时间到，继电器K释放，K1-1断开，U1、U2也同时失电，电路完全停止工作。
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用555芯片设计的施密特触发器电路
（1）当ui＝0时，由于比较器C1=1、C2=0，触发器置1，即Q＝1、，uo1＝uo＝1。
ui升高时，在未到达2VCC/3以前，uo1＝uo＝1的状态不会改变。
（1）当ui＝0时，由于比较器C1=1、C2=0，触发器置1，即Q＝1、，uo1＝uo＝1。
ui升高时，在未到达2VCC/3以前，uo1＝uo＝1的状态不会改变。
（2）ui升高到2VCC/3时，比较器C1输出为0、C2输出为1，触发器置0，即Q＝0、，uo1=uo=0。
此后，ui上升到VCC，然后再降低，但在未到达VCC/3以前，uo1＝uo＝0的状态不会改变。
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（1）当ui＝0时，由于比较器C1=1、C2=0，触发器置1，即Q＝1、，uo1＝uo＝1。
ui升高时，在未到达2VCC/3以前，uo1＝uo＝1的状态不会改变。
（2）ui升高到2VCC/3时，比较器C1输出为0、C2输出为1，触发器置0，即Q＝0、，uo1=uo=0。
此后，ui上升到VCC，然后再降低，但在未到达VCC/3以前，uo1＝uo＝0的状态不会改变。
（3）ui下降到2VCC/3时，比较器C1输出为1、C2输出为0，触发器置1，即Q＝1、，uo1=uo=1。
此后，ui继续下降到0，但uo1＝uo＝1的状态不会改变。
2。