第2节 555施密特触发器(修订中)
[TOC]
零件和材料
- 一节 9V 电池
- 电池夹（Radio Shack 目录号 270-325）
- 迷你钩夹（焊接到电池夹，Radio Shack 目录 # 270-372）
- 一个电位器，10 KΩ，15 圈（Radio Shack 目录 #271-343）
- 一个 555 定时器 IC（Radio Shack 目录 #276-1723）
- 一个红色发光二极管（Radio Shack 目录 #276-041 或同等产品）
- 一个绿色发光二极管（Radio Shack 目录号 276-022 或同等产品）
- 两个 1 KΩ 电阻器
- 一个 DVM（数字电压表）或 VOM（电压欧姆表）
交叉引用
电路课程，第 3 卷，第 8 章：“正反馈 (opens new window)”
电路课程，第 4 卷，第 3 章：“逻辑信号电压 (opens new window)电平”
学习目标
- 了解施密特触发器的工作原理
- 如何将 555 定时器用作施密特触发器
原理图，示意图
施密特触发器有一个约定来显示一个也是施密特触发器的门。
重新绘制以反映此约定的相同原理图如下所示：
插图
指示
555 定时器可能是更通用的“黑匣子”芯片之一。它的 3 个电阻分压器、2 个比较器和内置的置位复位触发器在此设计中被连线以形成施密特触发器。
有趣的是，该配置甚至与其他地方显示的运算放大器 (opens new window)配置都不相近，但最终结果是相同的。
尝试调整电位器，直到灯翻转状态，然后测量电压。
将此电压与电源电压进行比较。反方向调整电位器，直到 LED 再次翻转状态，然后测量电压。
你得到的 1/3 和 2/3 分数有多接近？
尝试用 6 伏电池或两个 6 伏电池替换 9V 电池，看看阈值与 1/3 和 2/3 标记的接近程度。
施密特触发器是具有多种用途的基本电路。一是信号处理，它们可以将数字数据从一些极其嘈杂的环境中提取出来。
其他重要用途将在以下项目中展示，例如极其简单的 RC 振荡器。
操作理论
任何施密特触发器的定义特征是其滞后。在这种情况下，它是电源电压的 1/3 和 2/3，由 555 上的内置电阻分压器定义。
内置比较器 C1 和 C2 将输入电压与分压器提供的参考电压进行比较，并使用比较来触发内置触发器，该触发器驱动输出驱动器，这是 555 的另一个不错的功能。
555 可以从电源轨的任一侧驱动高达 200ma 的电流，输出驱动器为电源连接的任一侧创建了一个非常低的传导路径。
电路“短路” LED 电路的每一侧，让另一侧点亮。
5KΩ电阻不是很准确。有趣的是，IC 制造通常不允许使用精密电阻器，但与彼此相比，电阻器的值非常接近，这对电路的运行至关重要。
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