2022-2023学年高二物理竞赛课件：秒脉冲发生器

秒脉冲发生器 秒脉冲发生器 CMOS石英晶体多谐振荡器产生f=32768Hz的基准信号， 经T/触发器构成的15级异步计数器分频后，便可得到稳定度极高的秒信号。 这种秒脉冲发生器可做为各种计时系统的基准信号源。 。 R S Q Q + + - - A1 A2 VCC TH CO TR D uo RD 8 7 6 4 5 3 2 1 R R R 1 2 3 4 5 6 7 8 555 VCC D TH CO GND TR Uo RD 电源 放电 阈值 电控压制 地 触发 输出 复位 电源电压范围: 4.5V ~ 18V 三个电阻构成的分压器给 两个比较器提供基准电压: A1 的为 2VCC / 3 , A2 的为 VCC / 3 。 1 0 1 0 0 0 阈值端 触发端 TH TR R S 比较的结果 2VCC / 3 小于 2VCC / 3 小于 VCC / 3 大于 VCC / 3 小于 VCC / 3 大于 大于 2VCC / 3 S R + + - - A1 A2 VCC TH CO TR 8 7 6 5 2 1 R R R 阈值端 触发端 R S Q Q + + - - A1 A2 VCC TH CO TR D T uo RD 8 7 6 4 5 3 2 1 R R R 晶体管T R S Q uo 1 0 0 1 0 0 保持 0 1 1 0 保持 保持 导通 截止 R S Q 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 保持 保持 Q 1 1 禁止 禁止 RS 触发器功能表 555定时器接成施密特触发器 二、工作原理 （设：UI为模拟三角波） UI U6 U2 UO 2 3 VCC < > 2 3 VCC > 1 3 VCC 1 3 VCC < 2 3 VCC < ≥ 2 3 VCC 0 1 0 ≤ 1 3 VCC 1 3 VCC < 1 三、电压波形 一、组成 UI UO +VCC 1 2 3 4 5 6 7 8 555 t UI t UO 1 3 VCC 2 3 VCC VT+ = 2 3 VCC VT- = 1 3 VCC ΔVT = 1 3 VCC 0.01uF 从电压波形知： 此为施密特反相器。 (3). 单稳态触发器: 洗相曝光定时器 4 8 1 6 2 3 5 7 uo ui VCC R RT CT D TH TR S 若S打开 , 则 ui = 1 ; 若S合上 , 则 ui = 0 。 0 t 0 t 0 t ui uCT uo 2VCC /3 TW 3〉 触摸定时控制开关 555定时器构成单稳态触发器。只要用手触摸一下金属片P，由于人体感应电压相当于在触发 输入端（管脚2）加入一个负 脉冲，555输出端输出高电平， 灯泡（RL）发光，当暂稳态 时间（tW）结束时，555输出 端恢复低电平，灯泡熄灭。 该触摸开关可用于夜间定时 照明，定时时间可由RC参数 调节。 TW = 1.1 RT CT (3). 多谐振荡器: 简易电子琴电路 4 8 1 6 2 3 5 7 R1 R2 C uC 555 D TH TR uo VCC 设电容C 原先未充电, 故 TH = TR < VCC /3 , 此时 uo = 1 , 555内的晶体管 T 截止 , 电源通过 R1 和 R2 对电容 C 充电。 uC 0 t VCC /3 2VCC /3 0 t uo 在 uC 没有充电到 2VCC /3 之前, uo 保持 1 不变。 uC 0 t VCC /3 2VCC /3 0 t uo 在 uC 没有充电到 2VCC /3 之前, uo 保持 1 不变。 一旦 uC 充至稳态值 , 即 TH = TR > 2VCC /3 , 立即 uo = 0 , 同时555内的管 T 导通,电容 C 经 R2 7# T 1# 放电, 一直至VCC /3 , 使得uo 回到 1 , 进入循环 ... t1 t2 t3 4 8 1 6 2 3 5 7 R1 R2 C uC 555 D TH TR uo VCC T1 T2 T = T1 + T2 = 0.7 ( R1 + 2R2 ) C (3). 多谐振荡器: 简易电子琴电路 4 8 1 6 2 3 5 7 R1 C 555 uo VCC R21 R28 S8 S1 简易电子琴电路图 简易电子琴就是通过改变R2 的阻值来改变输出方波的周期 , 使外接的喇叭发出不同的音调 。 电路工作的影响。 小结 1．多谐振荡器是一种自激振荡电路，不需要外加输入信号，就可以自动地产生出矩形脉冲。用555定时器可以组成多谐振荡器，用石英晶体