課程設計任務書
學生班級：學生姓名：學號
設計名稱： 應用555定時器組成施密特觸發器
起止日期： 指導教師：
施密特觸發器是一種用途十分廣泛的脈衝單元電路。利用它所具有的電位觸發特性，可以進行脈衝整形，把邊沿不夠規則的脈衝整形為邊沿陡峭的矩形脈衝(圖4)；通過它可以進行波形變換，把正弦波變換成矩形波；另乙個重要用途就是進行訊號幅度鑑別，只要訊號幅度達到某一設定值，觸發器就翻轉，所以常稱它為鑑幅器。用施密特觸發器還能組成多諧振盪器和單穩態觸發器。
施密特觸發器也有兩個穩定狀態，但與一般觸發器不同的是，施密特觸發器採用電位觸發方式，其狀態由輸入訊號電位維持；對於負向遞減和正向遞增兩種不同變化方向的輸入訊號，施密特觸發器有不同的閥值電壓。為此，同學們通過書籍查閱了解到有多種方法可以組成施密特觸發器，然後通過比較各種方案後，用555定時器組成施密特觸發器，並通過去實驗室實驗和老師的指導了解到⑴ 施密特觸發器有兩個穩定狀態，其維持和轉換完全取決於輸入電壓的大小。⑵ 電壓傳輸特性特殊，有兩個不同的閾值電壓（正向閾值電壓和負向閾值電壓 。
⑶ 狀態翻轉時有正反饋過程，從而輸出邊沿陡峭的矩形脈衝
關鍵詞：施密特觸發器，555定時器，閾值電壓。
目錄一：緒論4
二：555定時器組成施密特觸發器
2.1設計任務、要求及目的5
2.2 555定時器5
2.3 設計施密特觸發器的方案7
2.4 主要引數8
2.5 製作原理圖8
2.6製作pcb版9
2.6.1 製作步驟
2.6.2 製作過程中遇到的問題、原因及解決辦法
三：結論10
四：參考文獻11
五：附錄11
緒論在數位電路或系統中，常常需要各種脈衝波形，例如時鐘脈衝、控制過程的定時訊號等。這些脈衝波形的獲得通常有兩種方法：一種是利用脈衝訊號產生器直接產生；另一種則是通過對已有訊號進行變換，使之滿足系統的要求。
本次課程設計是利用後一種方法產生脈衝波形，主要是以中規模積體電路555定時器為典型電路構成施密特觸發器。555定時器是一種多用途的中規模積體電路，該電路使用靈活、方便，只需外接少量的阻容原件就可以構成單穩、多諧和施密特觸發器，又稱為時基電路。因而在波形的產生與變換、測量與控制、家用電器以及通訊等許多領域中都得到了廣泛的應用。
555定時器組成施密特觸發器。
555定時器組成施密特觸發器
2.1 設計任務、要求及目的
2.1.1 設計任務：用555定時器組成施密特觸發器以及觀測輸出波形、測繪電壓傳輸特性、算出回差電壓△u。
2.1.2 設計要求: 1、明確設計題目，確定方案。對於考慮的方案，經過比較後，確定選擇哪個方案。
2、單元電路的設計和元器件的選擇。要列出元器件清單
3、畫出完整的電路原理圖和必要的波形圖，並說明主要工作原理。
4、計算出各元器件的主要引數，並標在電路圖中恰當的位置。
5、畫出印製電路板圖。
6、製作pcb版，並對電路版效能進行測試，並分析是否滿足要求。
2.1.3 設計的目的：1、熟悉555型整合時基電路結構、工作原理。
2、掌握555型整合時基電路的基本運用。
3、掌握用protel99編輯原理圖，生成pcb圖，製作pcb版。
4、掌握用示波器測定施密特觸發器的電壓傳輸特性曲線。
2.2 555定時器
555定時器電路是一種中規模整合定時器，目前應用十分廣泛。通常只需外接幾個阻容元件,就可以構成各種不同用途的脈衝電路,如多諧振盪器、單穩態觸發器以及施密特觸發器等。555定時電路有ttl整合定時電路和cmos整合定時電路,它們的邏輯功能與外引線排列都完全相同。
雙極型產品型號最後數碼為555，cmos型產品型號最後數碼為7555。
2.2.1 555電路的結構組成和工作原理【1】
(1) 電路組成及其引腳
圖 1(2) 555的工作原理
它含有兩個電壓比較器，乙個基本rs觸發器，乙個放電開關t，比較器的參考電壓由三隻5kω的電阻器構成分壓，它們分別使高電平比較器c1同相比較端和低電平比較器c2的反相輸入端的參考電平為和。c1和c2的輸出端控制rs觸發器狀態和放電管開關狀態。當輸入訊號輸入並超過時，觸發器復位，555的輸出端3腳輸出低電平，同時放電，開關管導通；當輸入訊號自2腳輸入並低於時，觸發器置位，555的3腳輸出高電平，同時放電，開關管截止。
是復位端，當其為0時，555輸出低電平。平時該端開路或接。
vco是控制電壓端（5腳），平時輸出作為比較器a1的參考電平，當5腳外接乙個輸入電壓，即改變了比較器的參考電平，從而實現對輸出的另一種控制，在不接外加電壓時，通常接乙個0.01的電容器到地，起濾波作用，以消除外來的干擾，以確保參考電平的穩定。
t為放電管，當t導通時，將給接於腳7的電容器提供低阻放電電路。
2.2.2 555電路的引腳功能
(3)555電路的引腳功能
2.3 設計施密特觸發器的方案
2.3.1 用ttl門構成的施密特觸發器
圖2所示為用兩個ttl門構成的施密特觸發器電路。圖中 g1為與非門，g2為反相器，vⅰ通過電阻r1和r2來控制門的狀態。因為r1r2值不能取很大，因此串接二極體d,防止vo=voh時,g2的負載電流過大。
當輸入vⅰ=0時，門g1截止，vo=voh；門g2導通，輸出vo=vol。當vⅰ逐步上公升，使二極體d導通，則: v1』=(v1-vd)r2／（r1+r2）+vol
式中，vd為二極體d導通壓降，vol≈0.3v≈0v.當v1上公升到vth時，由於g1另一輸入端v1＇仍低於vth，電路狀態不變。
當vⅰ逐步上公升至使v1＇≥vth(vth為ttl門閾值電平）時，門g1將由截止轉為導通；門g2由導通轉為截止，vo=voh，觸發器發生一次翻轉。此時vⅰ為上限觸發電平,如果忽略v1＇＝vth時g1的輸入電流，則可得到 v1』=vth=(vt+—vd)r2/(r1+r2)
故得 vt+=(r1+r2)vth/r2+vd
只要輸入vⅰ>vt+，觸發器就處於輸出 vo=voh的穩定狀態。
當輸入vⅰ逐步下降時，只要vⅰ≤vth，門g1將由導通轉為截止，vo=voh； 門 g2由截止轉為導通，vo=vol，觸發器再次發生翻轉，此時vⅰ為下限觸發電平vt-=vth， 因此，電路的回差電壓
vt=vt+—vt-=r1vth/r2+vd
調整電阻r1和r2得分壓值，可以改變回差大小。
2.3.2 555定時器組成施密特觸發器
主要工作原理：如圖3所示，當 vi=0時，由於v11=v12=vi=0,電壓比較器c1輸出高電平，c2輸出低電平；基本rs觸發器被置「1」態；則vi=1，當vi繼續上公升，但在未達到2/3vcc以前，vo=1不會變。當vi公升高到2/3vcc時，電壓比較器c1輸出低電平，c2輸出高電平；基本rs觸發器被置「0」態；則vo=0，此後，vi繼續上公升到vcc，然後再降低，但在降低未達到1/3vcc以前，vo=0的狀態同樣也不會改變。
當vi下降到1/3vcc時，電壓比較器c1輸出高電平，c2輸出低電平；基本rs觸發器被置「1」態；則vo=1，此後，vi繼續下降到0，然後再上公升，但在未達到2/3vcc以前，vo=1的狀態不會改變。
2.3.3 通過以上兩種方案決定用555定時器組成施密特觸發器。
2.4 主要引數
（1）上限閾值電壓vth+。它是指vi上公升過程中，輸出電壓vo由高電平voh跳變到低電平vol時，所對應的輸入電壓vi的值。在圖3中vth+=2/3vcc。
（2）下限閾值電壓vth_。它是指vi下降過程中，輸出電壓vo由低電平vol變到高電平voh時，所對應的輸入電壓vi的值。在圖3中vth_=1/3vcc。
（3）回差電壓△vt,又叫滯回電壓。它定義為上限閾值電壓與下限閾值電壓的差，即△vth=vth+—vth-=1/3vcc。
2.5 製作原理圖
步驟：（1）進入protel99 se，建立乙個資料庫，選擇選單file/new命令，雙擊框中原理圖伺服器（schematic document）圖示，建立原理圖設計文件，進入原理圖設計介面。
（2）在設計管理器中選擇browse sch頁面，在browse區域中的下拉框中選擇library，然後單擊add/remove按鈕，在彈出的視窗中尋找protel99 se子目錄，在該目錄中選擇library＼sch路徑，在元件庫列表中選擇所需的元件庫，miscellaneous devices ddb，protel dos庫等，單擊add按鈕，即把元件庫增加到元件庫管理器中。
555定時器製作電子啟輝器
555定時器是目前應用十分廣泛的一種器件。555定時器有ttl型和cmos型，他們的工作原理沒有本質區別，不同之處是前者的驅動能力大於後者。利用555定時器可以組成相當多的應用電路，例如家用電器控制裝置 門鈴 報警器 訊號發生器 電路檢測儀器 壓頻轉換電路 電源應用電路等等。ne555定時器封裝形式...
555定時器工作原理及應用引腳圖
555定時器 555晶元引腳圖及引腳描述 555的8腳是積體電路工作電壓輸入端，電壓為5 18v，以ucc表示 從分壓器上看出，上比較器a1的 腳接在r1和r2之間，所以5腳的電壓固定在2ucc 3上 下比較器a2接在r2與r3之間，a2的同相輸入端電位被固定在ucc 3上。1腳為地。2腳為觸發輸入...
555定時器的基本應用及使用方法
多個單穩 多個雙穩 單穩和無穩，雙穩和無穩的組合等。這樣一來，電路變的更加複雜。為了便於我們分析和識別電路，更好的理解555電路，這裡我們這裡按555電路的結構特點進行分類和歸納，把555電路分為3大類 8種 共18個單元電路。每個電路除畫出它的標準圖型，指出他們的結構特點或識別方法外，還給出了計算...