2022-2023学年高二物理竞赛课件：单稳态触发器

单稳态触发器 单稳态触发器 1、电路结构 1 2 3 4 5 6 7 8 555 UDD UO C1 Ui C 原理 t Ui o t UC o t UO o tP t3 t2 t1 1) 初始状态，0~t1，UO= 0 (自行证明) 2/3UDD 2) t1到来时, U2<1/3UDD , U6=UC<2/3UDD(不能突变), 使UO=1, C开始充电UC↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 555 UDD UO C1 Ui C UC R 3) t2~t3, Ui↑ → R, S=11, Q不变，UO=1(保持), C继续充电→UC↑ 4) t=t3时, U6=UC=2/3UDD, Q翻转，使UO= 0(保持), C放电→UC↓ 5) 脉冲宽度 TP=RC ln3=1.1RC 6) TP必须>(t2-t1), 否则UO会出现附加脉冲！ 定时——洗照片曝光定时 KA 电源 tP 曝光时间 TP= 1.1 R2C1 K R1 1 2 4 5 6 7 8 555 UDD UO C2 D KA T R3 R2 R4 C1 3 改变R2可调节曝光时间 整形 单稳态 输入脉冲 整形后正脉冲 整形后负脉冲 若希望输出脉冲的宽度比原脉冲窄，可在单稳前加一“微分电路”得到窄脉冲 延时 tD 单稳态 微分 单稳态 ui uO1 uO3 uO2 延时(续) 单稳1 微分 单稳2 ui uO1 uO3 uO2 ui uO1 uO3 uO2 tD tP1 tP2 无稳态触发器 t UC o t UO o t3 t2 t1 1) 上电时,假设U6=U2=UC= 0, R, S=10, UO = Q = 1，MOS off, C开始充电UC↑ 2/3UDD 2) 当t1时, U6=U2=UC=1/3UDD , R, S=11, UO = Q = 1(保持), off, C继续充电UC↑ 3) 当t2时, U6=U2=UC=2/3UDD , R, S=01, UO = Q = 0, MOS on, C开始放电→UC↓ 4) 当t3时, U6=U2=UC=1/3UDD , R, S=10, UO = Q = 1, MOS off, C开始充电→UC↑ ——多谐振荡器 1 2 3 4 5 6 7 8 555 UDD UO C1 R2 C UC R1 1/3UDD t4 方波周期的计算 由三要素法可得， 1 2 3 4 5 6 7 8 555 UDD UO C1 R2 C UC R1 t UC o t UO o t3 t2 t1 2/3UDD 1/3UDD t4 tP1=τ1ln2 = 0.7(R1+R2)C tP2=τ2ln2 = 0.7R2C T=tP1+tP2= 0.7(R1+2R2)C 振荡周期为： 方波的占空比为： tP1 tP2 T δ= tP1 T = R1+2R2 R1+R2 方波周期的调节 1 2 3 4 5 6 7 8 555 UDD UO C1 R2 C UC R1 T= tP1+ tP2 = 0.7(R1+2R2)C 由振荡周期可知，改变R1或R2，均可改变方波的周期T 但是同时，方波的占空比也可能发生变化！ t UC o t UO o t3 t2 t1 2/3UDD 1/3UDD t4 tP1 tP2 T 状态表 U6 U2 R S Q Q MOS >2/3UDD >1/3UDD 0 1 0 1 导通 <2/3UDD <1/3UDD 1 0 1 0 截止 <2/3UDD >1/3UDD 1 1 保 持 保持 R Q Q S RD C1 5 6 2 7 1 3 4 8 C2 R R R TH RD GND UDD UO Disc TL 2/3UDD 1/3UDD 简单应用 简易温控电路 1 2 3 4 5 6 7 8 Rt 555 UDD UO R1 C R2 Rt——负温MTC 1、温度↑→ Rt ↓→U6U2↑ 当U6>2/3UDD, U2>1/3UDD时 →UO= 0 →停止加热，温度↓ 温度↓→ Rt↑→U6U2↓ 当U6<2/3UDD, U2<1/3UDD时 →UO= 1 →接通加热器，温度↑ t T $