第10章习题详解
四.分析计算题
1、图10.1(a)所示是 555 定时器构成的施密特触发器,已知电源电压UCC=12V ,求: (1) 电路的UT + 、UT - 和ΔUT。
(2) 如果输入电压波形如图题10.1(b),试画出输出uo的波形。
ui +UCC
12V
4 8 7 t O uo 555
uo 3 ui 6 2 5 0.01μF 1 t O
(b)工作波形 (a) 电路
图10.1 解:UT+=UCC=
22?12=8V
3311UT-=UCC=?12=4V
33ΔUT=UT+-UT-=4V
ui
12V 8V 4V
O uo
O
t
t
2、 图10.2(a)所示是 555 定时器构成的施密特触发器,已知电源电压UCC=12V ,控制端接至 +6V ,求:
(1) 电路的 U + 、UT - 和ΔUT。
(2) 如果输入电压波形如题图10.2(b),试画出输出 uo 的波形。
ui +UCC
12V
4 8 7 t O uo 555
uo 3 ui 6 2 5 +6V
1 t O
图10.2
解:因为CO端(5引脚)接6V
UT+=UC0=6V
UT-=UCO=
121?6=3V 2ΔUT=UT+-UT-=6-3=3V
ui 12V 6V 3V O uo t
O t
3、图10.3是555定时器构成的多谐振荡器。已知R1=R2=4.7kΩ,C=0.1μF,试估算该电路的振荡频率。 解:
图10.3
C
+ uC 1 R1 8 7 R2 6 2 +UCC 555 3 5 uo 0.01μF
f??1.43
(R1?2R2)C1.43 -6(4.7?2?4.7)?0.1?10?106Hz
答:该电路的振荡频率约为106Hz。
4、图10.4是一个防盗报警电路,a、b两端被一细铜丝接通,此铜丝置于认为盗窃者必经之
处。当盗窃者闯入室内将铜碰断后,扬声器即发出报警声。试问555定时器应接成哪种电路?并说明本报警器的工作原理。
100kΩ 5.1kΩ 7 8 4 8Ω 50kΩ S 6 555 3 5 解:该电路实质是连接成多谐振荡器电路,a、b0.01μF 2 1 a + 细 铜 100μF 6V 丝 b – 0.01μF 两端相连且接地即把复位脚4接零,由内
部电路可知三极管导通,电容(0.01μF)上的电荷全部放完,同时输出为0,无声响。当
图10.4
窃者进入时把a、b两端连线碰断,则4脚接电源即1,内部三极管截止,输出u0=1,扬声
器发出声音。电源经R1(5.1kΩ)、R2(100kΩ)对电容进行充电,充电到2/3UCC时,u0则由1翻转至0,不发出声音,测试三极管导通,电容中电压经R2(100kΩ)放电下降至1/3UCC时,输出翻转至1,扬声器发出声音,三极管截止,对电容充电,如此循环。
5、图10.5是一简易触摸开关电路,当手摸金属片时,发光二极管亮,经过一定时间,发光二极管熄灭。试说明其工作原理。并估算发光二极管能亮多少时间?
题图10.5
金属片 200kΩ 8 4 7 6 555 3 2 + 50μF 1 5 0.01μF + 6V
LED –
解:该电路是单稳态电路,在ui端用手触摸金属片相当于接入一个低电平信号启动单稳态uo=1,发光二极管发光,内部电路三极管截止,电源通过200kΩ电阻对电容(50μF)充电,直至暂态结束,uo=0,发光二极管熄灭。
tW?1.1RC?1.1?200?103?50?10?6?11s
发光二极管大概能亮11秒。
6、图10.6是由两块555定时器构成的一门铃电路,已知C1=100μF,C2=0.1μF,R1=47kΩ,R2=R3=4.7kΩ,Rp=47kΩ。试问:
(1)IC1、IC2两个定时器分别构成什么电路?
(2)按一下按钮SB扬声器能持续呜叫一段时间,试说明其工作原理。 (3)调节Rp可改变呜叫的持续时间,则该电路呜叫时间调节范围。
SB C1 + R1 Rp 8 4 7 IC1 3 6 555 5 2 1 R2 +UCC R3 8 4 7 6 + 2 C2 IC2 3 555 5 1 + 0.01μF 0.01μF 解:(1)IC1构成单稳态触发器,IC2构成多谐振荡器。 (2)按一下按钮SB,IC1的2引脚由高电平转化为低电平,即输入信号为低电平, (3)tW图10.6
?1.1(R1+Rp)C1