由555構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及工作波形如下圖所示。
圖1 用555定時(shí)器接成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 圖2 圖1電路的電壓波形圖
電源接通瞬間,電路有一個(gè)穩(wěn)定的過(guò)程,即電源通過(guò)電阻r向電容c充電,當(dāng) 上升到 時(shí),觸發(fā)器復(fù)位, 為低電平,放電bjt t導(dǎo)通,電容c放電,電路進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)。若觸發(fā)輸入端施加觸發(fā)信號(hào)( ),觸發(fā)器發(fā)生翻轉(zhuǎn),電路進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài), 輸出高電平,且bjt t截止。此后電容c充電至 = 時(shí),電路又發(fā)生翻轉(zhuǎn), 為低電平,t導(dǎo)通,電容c放電,電路恢復(fù)至穩(wěn)定狀態(tài)。如果忽略t的飽和壓降,則 從零電平上升到 的時(shí)間,即為輸出電壓 的脈寬 : =rcln3≈1.1rc
這種電路產(chǎn)生的脈沖寬度可從幾個(gè)微秒到數(shù)分鐘,精度可達(dá)0.1%。
通常r的取值在幾百歐姆之間,電容取值為幾百皮法到幾百微法。由圖6.28可知,如果在電路的暫穩(wěn)態(tài)持續(xù)時(shí)間內(nèi),加入新的觸發(fā)脈沖,如圖6.29中的虛線所示,則該脈沖不起作用,電路為不可重復(fù)觸發(fā)單穩(wěn)。
由555定時(shí)器構(gòu)成的可重復(fù)單穩(wěn)電路如下圖所示。
(a)電路圖 (b) 工作波形
圖3 由555定時(shí)器構(gòu)成的可重復(fù)觸發(fā)單穩(wěn)電路
當(dāng) 輸入負(fù)向脈沖后,電路進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài),同時(shí)bjt t導(dǎo)通,電容c放電。輸入脈沖撤出后,電容c充電,在 未沖到 之前,電路處于暫穩(wěn)態(tài)。如果在此期間又加入新的觸發(fā)脈沖,bjt t又導(dǎo)通,電容c在此放電,輸出仍然維持在暫穩(wěn)態(tài)。只有在觸發(fā)脈沖撤出后且在輸出脈寬 時(shí)間間隔內(nèi)沒(méi)有新的出發(fā)脈沖,電路才返回到穩(wěn)定狀態(tài)。這種電路可作為失落脈沖檢出電路,對(duì)機(jī)器的轉(zhuǎn)速或人體的心率進(jìn)行監(jiān)視,當(dāng)機(jī)器轉(zhuǎn)速降到一定限度或人體的心率不齊時(shí)就發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
如果在控制電壓端(5腳)施加一個(gè)變化電壓,又555構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)電路可作為脈沖寬度調(diào)制器,如圖4所示。
(a)邏輯圖 (b)波形圖
圖4 脈沖寬度調(diào)制器
當(dāng)控制電壓升高時(shí),電路的閾值電壓也升高,輸出的脈沖寬度隨之增加;而當(dāng)控制電壓降低時(shí),電路的閾值電壓也降低,單穩(wěn)的輸出脈寬則隨之減小。因此,若控制電壓如圖b所示的三角波時(shí),在單穩(wěn)的輸出端便得到一串隨控制電壓變化的脈沖寬度調(diào)制波。從 與
波形關(guān)系可看出,該電路可實(shí)現(xiàn)電壓—頻率轉(zhuǎn)換。