由555构成的单稳态触发器及工作波形如下图所示。
图1 用555定时器接成的单稳态触发器 图2 图1电路的电压波形图
电源接通瞬间,电路有一个稳定的过程,即电源通过电阻R向电容C充电,当 上升到 时,触发器复位, 为低电平,放电BJT T导通,电容C放电,电路进入稳定状态。若触发输入端施加触发信号( ),触发器发生翻转,电路进入暂稳态, 输出高电平,且BJT T截止。此后电容C充电至 = 时,电路又发生翻转, 为低电平,T导通,电容C放电,电路恢复至稳定状态。如果忽略T的饱和压降,则 从零电平上升到 的时间,即为输出电压 的脉宽 : =RCln3≈1.1RC
这种电路产生的脉冲宽度可从几个微秒到数分钟,精度可达0.1%。
通常R的取值在几百欧姆之间,电容取值为几百皮法到几百微法。由图6.28可知,如果在电路的暂稳态持续时间内,加入新的触发脉冲,如图6.29中的虚线所示,则该脉冲不起作用,电路为不可重复触发单稳。
由555定时器构成的可重复单稳电路如下图所示。
(a)电路图 (b) 工作波形
图3 由555定时器构成的可重复触发单稳电路
当 输入负向脉冲后,电路进入暂稳态,同时BJT T导通,电容C放电。输入脉冲撤出后,电容C充电,在 未冲到 之前,电路处于暂稳态。如果在此期间又加入新的触发脉冲,BJT T又导通,电容C在此放电,输出仍然维持在暂稳态。只有在触发脉冲撤出后且在输出脉宽 时间间隔内没有新的出发脉冲,电路才返回到稳定状态。这种电路可作为失落脉冲检出电路,对机器的转速或人体的心率进行监视,当机器转速降到一定限度或人体的心率不齐时就发出报警信号。
如果在控制电压端(5脚)施加一个变化电压,又555构成的单稳态电路可作为脉冲宽度调制器,如图4所示。
(a)逻辑图 (b)波形图
图4 脉冲宽度调制器
当控制电压升高时,电路的阈值电压也升高,输出的脉冲宽度随之增加;而当控制电压降低时,电路的阈值电压也降低,单稳的输出脉宽则随之减小。因此,若控制电压如图b所示的三角波时,在单稳的输出端便得到一串随控制电压变化的脉冲宽度调制波。从 与
波形关系可看出,该电路可实现电压—频率转换。