由555定時(shí)器組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器詳解

　 ? ?單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器是什么？

? ? 　單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器在數(shù)字電路中一般用于定時(shí)（產(chǎn)生一定寬度的矩形波），整形（把不規(guī)則的波形變?yōu)榉群蛯挾榷枷嗟鹊拿}沖）及延時(shí)（將輸入信號(hào)延遲一定時(shí)間后輸出）等。

　　1.555集成定時(shí)器

　　常用的555定時(shí)器有TTL定時(shí)器5G555和CMOS定時(shí)器CC7555等。

　　555集成定時(shí)器是一種模擬電路和數(shù)字電路相結(jié)合的中規(guī)模集成電路，其電路如下圖所示。

　　555定時(shí)器含有兩個(gè)電壓比較器C1和C2，一個(gè)由“與非“門(mén)組成的基本RS觸發(fā)器，一個(gè)放電晶體管T以及由三個(gè)5KΩ的電阻組成的分壓器。比較器C1的參考電壓為，加在同相輸入端；C2的參考電壓為，加在反相輸入端。兩者均由分壓器上取得。

　　各外引線端的功能是：

　　2為低電平出發(fā)端，由此輸入觸發(fā)脈沖。當(dāng)2端的輸入電壓高于1/3UCC時(shí)，C2的輸出為“1“；當(dāng)輸入電壓低于1/3UCC時(shí)，C2的輸出為”0“，使基本RS觸發(fā)器置”1“。

　　6為高電平觸發(fā)端，由此輸入觸發(fā)脈沖。當(dāng)輸入電壓低于2/3UCC時(shí)，C1的輸出為“1“；當(dāng)輸入電壓高于2/3UCC時(shí)，C1的輸出為”0“，使觸發(fā)器置”0“。

　　4為復(fù)位端，由此輸入負(fù)脈沖（或使其電壓低于0.7伏）而使觸發(fā)器直接復(fù)位（置“0“）。

　　5為電壓控制端，在此端可外加一電壓以改變比較器的參考電壓。不用時(shí)，經(jīng)0.0.1uF的電容接“地“，以防止干擾的引入。

　　7為放電端，當(dāng)觸發(fā)器的Q端為“1“時(shí)，放電晶體管T導(dǎo)通，外接電容元件通過(guò)T放電。

　　3為輸出端，輸出電流可達(dá)200mA，因此可直接驅(qū)動(dòng)繼電器，發(fā)光二極管，揚(yáng)聲器，指示燈燈。輸出高電壓約低于電源電壓UCC1－3V。

　　8為電源端，可在5－18V范圍內(nèi)使用。

　　1為接地端

　　2.由555定時(shí)器組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器

　　下圖是由555定時(shí)器組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。R和C是外接元件，觸發(fā)脈沖由2端輸入。

　　工作原理：當(dāng)觸發(fā)脈沖尚未輸入時(shí)，u1為“1”，其值大于

　　1/3Ucc，故比較器C2的輸出為“1”。在穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)觸發(fā)器狀態(tài)：

　　若Q=0， Q＝1，則晶體管T飽和導(dǎo)通，uc=UCE（sat）其值遠(yuǎn)低于2/3Ucc，故比較器C1的輸出也為“1”，觸發(fā)器的狀態(tài)保持不變。

　　若Q=1， Q＝0，則晶體管截止，Ucc通過(guò)R對(duì)電容C充電，當(dāng)uc上升略高于2/3Ucc時(shí)，比較器C1的輸出為“0”，將觸發(fā)器置“0”，翻轉(zhuǎn)為Q=0， Q＝1。

　　可見(jiàn)，在穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)Q=0，即輸出電壓u0為“0”。

　　在t1時(shí)刻，輸入觸發(fā)伏脈沖，其幅度低于1/3Ucc，故C2的輸出為“0”，將觸發(fā)器置“1”，u0由“0”變?yōu)椤?”，電路進(jìn)入暫穩(wěn)狀態(tài)。這時(shí)因Q＝0，晶體管截止，電源對(duì)電容C充電。雖然在t2時(shí)刻觸發(fā)脈沖已消失，C2的輸出變?yōu)椤?”，但充電繼續(xù)進(jìn)行，直到uc上升略高于2/3Ucc時(shí)（在t3時(shí)刻），C1的輸出為“0”，從而使觸發(fā)器自動(dòng)翻轉(zhuǎn)到Q=0， Q＝1的穩(wěn)定狀態(tài)。此后電容C迅速放電。

　　輸出的是矩形脈沖，其寬度（暫穩(wěn)狀態(tài)持續(xù)時(shí)間）

　　tp=RCln3=1.1RC

　　結(jié)論：

　　1） 改變RC值，可改變脈沖寬度，從而可以進(jìn)行定時(shí)控制。

　　2） 輸入脈沖的波形往往是不規(guī)則的，邊沿不陡，幅度不齊，不能直接輸入到數(shù)字裝置，需要單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器或另外某種觸發(fā)器整形。