第六章脉冲波形的产生和整形电路精选文档.ppt

第六章脉冲波形的产生和整形电路本讲稿第一页，共五十五页6.1 概概 述述 获获得得矩矩形形脉脉冲冲的的方方法法通通常常有有两两种种：一一种种是是用用脉脉冲冲产产生生电电路路直直接接产产生生；另另一一种种是是对对已已有有的的信信号号进进行行整形，然后将它变换成所需要的脉冲信号。整形，然后将它变换成所需要的脉冲信号。为为了了定定量量描描述述矩矩形形脉脉冲冲的的特特性性，通通常常给给出几个主要参数。这些参数是：出几个主要参数。这些参数是：本讲稿第二页，共五十五页脉冲周期脉冲周期T：周期性重复的脉冲序列中，两个相：周期性重复的脉冲序列中，两个相邻脉冲之间的时间间隔。邻脉冲之间的时间间隔。脉冲幅度脉冲幅度 ：脉冲电压的最大变化幅度。：脉冲电压的最大变化幅度。脉冲宽度脉冲宽度 ：从脉冲前沿到达：从脉冲前沿到达0.5 起，到脉冲后起，到脉冲后沿到达沿到达0.5 为止的一段时间。为止的一段时间。上升时间上升时间 ：脉冲上升沿从：脉冲上升沿从0.1 上升到上升到0.9 所所需要的时间。需要的时间。下降时间下降时间 ：脉冲下降沿从：脉冲下降沿从0.9 下降到下降到0.1 所需要的时间。所需要的时间。占空比占空比q：脉冲宽度与脉冲周期的比值。：脉冲宽度与脉冲周期的比值。本讲稿第三页，共五十五页 施施密密特特触触发发器器是是一一种种能能够够把把输输入入波波形形整整形形成成为为适适合合于于数数字字电路需要的矩形脉冲的电路。电路需要的矩形脉冲的电路。00116.2.1用门电路组成的施密特触发器用门电路组成的施密特触发器 （1）第一稳态）第一稳态:ui0时，时，uo为高电平，为高电平，6.2 施密特触发器施密特触发器本讲稿第四页，共五十五页0111 （1）第一种态）第一种态ui0时，时，uo为高电平，。为高电平，。（2）uiUD=0.7V时时,RS触触发发器器不不翻翻转转，uo仍仍为为高高电电平平，电电路仍维持在第一种稳态。路仍维持在第一种稳态。本讲稿第五页，共五十五页1100 （1）第一稳态）第一稳态ui0时，时，uo为高电平。为高电平。（2）uiUD=0.7V时时，RS触触发发器器不不翻翻转转，uo仍仍为为高高电电平平，电路仍维持在第一种稳态。电路仍维持在第一种稳态。（3）ui继继续续上上升升到到UT+=UT=1.4V时时，RS触触发发器器翻翻转转，uo为为低低电电平平，这这是是第第二二稳稳态态。电电路路翻翻转转后后ui再再上上升升，电电路路状状态不变。态不变。本讲稿第六页，共五十五页0110 （1）ui0时，时，uo为高电平，这是第一稳态。为高电平，这是第一稳态。（2）uiUD=0.7V时时，RS触触发发器器不不翻翻转转，uo仍仍为为高高电电平平，电电路路仍仍维维持持在在第一稳态。第一稳态。（3）ui继继续续上上升升到到UT+=UT=1.4V时时，RS触触发发器器翻翻转转，uo为为低低电电平平，这是第二稳态。电路翻转后这是第二稳态。电路翻转后ui再上升，电路状态不变。再上升，电路状态不变。（4）ui上上升升到到最最大大值值后后下下降降时时，若若ui下下降降到到UT，RS触触发发器器不不翻翻转转，电路仍维持在第二稳态。电路仍维持在第二稳态。本讲稿第七页，共五十五页0011 （1）:ui0时时,uo为高电平。为高电平。（2）uiUD=0.7V时时,RS触触发发器器不不翻翻转转，uo仍仍为为高高电电平平，电电路路仍仍维维持在第一种稳态。持在第一种稳态。（3）ui继继续续上上升升到到UT+=UT=1.4V时时，RS触触发发器器翻翻转转，uo为为低低电电平平，这这是第二稳态。电路翻转后是第二稳态。电路翻转后ui再上升，电路状态不变。再上升，电路状态不变。（4）ui上上升升到到最最大大值值后后下下降降时时，若若ui下下降降到到UT，RS触触发发器器不不翻翻转转，电电路路仍仍维持在第二稳态。维持在第二稳态。（5）ui继继续续下下降降到到UT-=UT-UD=0.7V时时,RS触触发发器器翻翻转转，uo为为高高电电平平，电电路返回到第一种稳态。路返回到第一种稳态。本讲稿第八页，共五十五页下限阈值电压上限阈值电压回差电压（滞后电压）：回差电压（滞后电压）：UT UTUT回差电压为：回差电压为：UTUTUTUT(UTUD)UD 0.7V回差太小，且不能调整。回差太小，且不能调整。本讲稿第九页，共五十五页1.CMOS集成施密特触发器集成施密特触发器CC401062.TTL集成施密特触发器集成施密特触发器74LS14 6.2.2 集成施密特触发器集成施密特触发器 本讲稿第十页，共五十五页 施密特触发器应用很广，施密特触发器应用很广，主要有以下几方面：主要有以下几方面：6.2.3施密特触发器的应用施密特触发器的应用 波波形形变变换换。可可以以将将边边沿沿变变化化缓缓慢慢的的周周期期性性信信号号变变换换成成矩形脉冲。矩形脉冲。脉脉冲冲整整形形。将将不不规规则则的的电电压压波波形形整整形形为为矩矩形形波波。若若适适当当增增大大回回差差电电压压，可可提提高高电电路路的的抗抗干干扰扰能能力力。图图(a)为为顶顶部部有有干干扰扰的的输输入入信信号号，图图(b)为为回回差差电电压压较较小小的的输输出出波形，波形，图图(c)为回差电压大于顶部干扰时的输出波形。为回差电压大于顶部干扰时的输出波形。本讲稿第十一页，共五十五页本讲稿第十二页，共五十五页 脉脉冲冲鉴鉴幅幅。图图 6-1 是是将将一一系系列列幅幅度度不不同同的的脉脉冲冲信信号号加加到到施施密密特特触触发发器器输输入入端端的的波波形形，只只有有那那些些幅幅度度大大于于上上触触发发电电平平U+的的脉脉冲冲才才在在输输出出端端产产生生输输出出信信号号。因因此此，通通过过这这一一方方法法可可以以选选出出幅幅度度大大于于U+的的脉脉冲冲，即即对对幅幅度度可可以进行鉴别。以进行鉴别。此外，施密特触发器还可以构成多谐振荡器等，是应用较此外，施密特触发器还可以构成多谐振荡器等，是应用较广泛的脉冲电路。广泛的脉冲电路。本讲稿第十三页，共五十五页图 6.1幅度鉴别 本讲稿第十四页，共五十五页 单单稳稳态态触触发发器器在在数数字字电电路路中中一一般般用用于于定定定定时时时时（产产生生一一定定宽宽度度的的矩矩形形波波）、整整整整形形形形（把把不不规规则则的的波波形形转转换换成成宽宽度度、幅幅度度都都相相等等的波形）以及的波形）以及延时延时延时延时（把输入信号延迟一定时间后输出）等。（把输入信号延迟一定时间后输出）等。单稳态触发器具有下列特点单稳态触发器具有下列特点：（1）电路有一个稳态和一个暂稳态。）电路有一个稳态和一个暂稳态。（2）在外来触发脉冲作用下，电路由稳态翻转到）在外来触发脉冲作用下，电路由稳态翻转到暂稳态。暂稳态。（3）暂稳态是一个不能长久保持的状态，经过一段）暂稳态是一个不能长久保持的状态，经过一段时间后，电路会自动返回到稳态。暂稳态的持续时时间后，电路会自动返回到稳态。暂稳态的持续时间与触发脉冲无关，仅决定于电路本身的参数。间与触发脉冲无关，仅决定于电路本身的参数。6.3.1门电路组成的单稳态触发器门电路组成的单稳态触发器 6.3 单稳态触发器单稳态触发器本讲稿第十五页，共五十五页（1）没有触发信号时电路工作在稳态）没有触发信号时电路工作在稳态 当当没没有有触触发发信信号号时时，ui为为低低电电平平。因因为为门门G2的的输输入入端端经经电电阻阻R接接至至VDD，VA为为高高电电平平，因因此此uo2为为低低电电平平；门门G1的的两两个个输输入入均均为为0，其其输输出出uo1为为高高电电平平，电电容容C两两端端的的电电压压接接近近为为0。这这是是电电路路的的稳稳态态，在在触触发发信信号号到到来来之之前前，电电路路一一直直处处于于这这个个状状态态：uo11，uo20。0011一一.微分型单稳态触发器微分型单稳态触发器 本讲稿第十六页，共五十五页110（2）外加触发信号使电路由稳态翻转到暂稳态）外加触发信号使电路由稳态翻转到暂稳态 当当正正触触发发脉脉冲冲ui到到来来时时，门门G1输输出出uo1由由1变变为为0。由由于于电电容容电电压压不不能能跃跃变变，uA也也随随之之跳跳变变到到低低电电平平，使使门门G2的的输输出出uO2变变为为1。这这个个高高电电平平反反馈馈到到门门G1的的输输入入端端，此此时时即即使使ui的的触触发发信信号号撤撤除除，仍仍能能维维持持门门G1的的低低电电平平输输出出。但但是是电电路路的的这这种种状状态态是是不不能能长长久久保持的，所以称为暂稳态。暂稳态时，保持的，所以称为暂稳态。暂稳态时，uo10，uo21。本讲稿第十七页，共五十五页0011（3）电容充电使电路由暂稳态自动返回到稳态）电容充电使电路由暂稳态自动返回到稳态 在在暂暂稳稳态态期期间间，VDD经经R和和G1的的导导通通工工作作管管对对C充充电电，随随着着充充电电的的进进行行，C上上的的电电荷荷逐逐渐渐增增多多，使使uA升升高高。当当uA上上升升到到阈阈值值电电压压UT时时，G2的的输输出出uo2由由1变变为为0。由由于于这这时时G1输输入入触触发发信信号号已已经经过过去去，G1的的输输出出状状态态只只由由uo2决决定定，所所以以G1又又返返回回到到稳稳定定的的高高电电平平输输出出。uA随随之之向向正正方方向向跳跳变变，加加速速了了G2的的输输出出向向低低电电平平变化。最最后后使使电电路路退退出出暂暂稳稳态态而而进进入入稳稳态态，此此时时uo11，uo20。脉冲宽度：tp=0.7RC本讲稿第十八页，共五十五页 当当ui的的宽宽度度很很宽宽时时，可可在在单单稳稳态态触触发发器器的的输输入入端端加加一一个个RC微微分分电电路路，否否则则，在在电电路路由由暂暂稳稳态态返返回回到到稳稳态态时时，由由于于门门G1被被ui封住了，会使封住了，会使uo2的下降沿变缓。的下降沿变缓。电路改进电路改进本讲稿第十九页，共五十五页稳态时，稳态时，ui1，G1、G2均导通。均导通。uo10，uA0，uo20。ui负负跳跳变变到到0时时，G1截截止止，uo1随随之之跳跳变变到到1。由由于于电电容容电电压压不不能能跃跃变变，uA仍仍为为0，故故门门G2截截止止，uo2跳跳变变到到1。在在G1、G2截截止止时时，C通通过过R和和G1的的导导通通管管放放电电，使使uA逐逐渐渐上上升升。当当uA上上升升到到管管子子的的开开启启电电压压UT时时，如如果果ui仍仍为为低低电电平平，G2导导通通，uo2变变为为0。当当ui回回到到高高电电平平后后，G1导导通通，C又又通通过过R和和G1的的导导通通管管充充电，电路恢复到稳定状态。电，电路恢复到稳定状态。本讲稿第二十页，共五十五页 TR-A、TR-B是是触触发发信信号号输输入入端端，TR+是是上上升升沿沿有有效效的的触触发发信信号号输输入入端端。Rext/Cext、Cext是是外外接接定定时时电电阻阻和和电电容容的的连连接接端端，外外接接定定时时电电阻阻R（R=1.4k 40k）接接 在在 VCC和和Rext/Cext之之间间，外外接接定定时时电电容容 C（C=10pF10F）接接 在在Cext（正正）和和Rext/Cext之之间间。74121内内部部已已设设置置了了一一个个2k的的定定时时电电阻阻，Rin是是其其引引出出端端，使使用用时时只只需需将将Rin与与VCC连连接接起起来来即即可可，不不用用时时则则应应将将Rin开路。开路。74121的输出脉冲宽度：tp0.7RC6.3.2集成单稳态触发器集成单稳态触发器 本讲稿第二十一页，共五十五页 TR-A、TR-B是是两两个个下下降降沿沿有有效效的的触触发发信信号号输输入入端端，TR+A、TR+B是是两两个个上上升升沿沿有有效效的的触触发发信信号号输输入入端端。Q和和是是两两个个状状态态互互补补的的输输出出端端。Rext/Cext、Cext、Rin3个个引引出出端端是是供供外外接接定定时时元元件件使使用用的的，外外接接定定时时电电阻阻R（R=5k50k）、电电容容C（无无限限制制）的的接接法法与与74121相相同同。RD为为直直接接复复位位输输入入端端，低低电电平有效。平有效。当当定定时时电电容容C1000pF时时，74122的的输输出出脉脉冲冲宽宽度：度：tp0.32RC74122的输出脉冲宽度：tp0.32RC本讲稿第二十二页，共五十五页 6.4 6.4 多谐振荡器多谐振荡器多谐振荡器多谐振荡器特点：不需要外加触发信号，电路自激振荡，没有稳态。特点：不需要外加触发信号，电路自激振荡，没有稳态。用途：产生脉冲方波。用途：产生脉冲方波。6.4.16.4.1 用门电路构成多谐振荡器用门电路构成多谐振荡器一、对称式多谐振荡器一、对称式多谐振荡器UI1UO2UO1UI211C1C2G1G2RF1RF2本讲稿第二十三页，共五十五页本讲稿第二十四页，共五十五页 假假设设Ui1=Uo3，则则Uo1，Uo2。由由于于电电容容两两端端电电压压不不能能突突变变，因因此此当当Uo1发发生生时时，Ui3也也，从从而而使使Uo保保持持高高电电平平，即即Uo1=UoL，Uo2=UoH，Uo=UoH，此此时时为为暂暂稳稳态态。但但此此暂暂态态不不能能长长久久维维持持，当当Uo1输输出出低低电电平平时时电电容容C进进行行充充电电，等等效效电电路路如如图图(b)所所示示(此此处处忽忽略略了了各各个个门门的的输输出出电电阻阻和和输输入入电电阻阻的的影影响响)。随随着着C充充电电Ui3不不断断上上升升，当当Ui3UT后后，电电路路翻翻转转为为门门G3导导通通、门门G1截截止止、门门G2导导通通的的暂暂稳稳态态。这这时时Uo1=UoH，Uo2=UoL,Uo=UoL，电电容容C又又将将放放电电，等等效效电电路路如如图图(c)所所示示。随随着着C放放电电，Ui3不不断断下下降降，当当Ui3UT时时电电路路又又会会翻翻转转到到门门G3截截止止，门门G1导导通通，门门G2截截止止的的暂暂稳稳态态，并并重重复复以以上上过过程。电路的工作波形如图程。电路的工作波形如图(d)所示。所示。本讲稿第二十五页，共五十五页RC环型振荡器主要参数估算如下。环型振荡器主要参数估算如下。输出电压幅值：输出电压幅值：振荡周期：振荡周期：本讲稿第二十六页，共五十五页 图图6-2给给出出了了常常用用的的两两种种多多谐谐振振荡荡器器电电路路。振振荡荡周周期期均均为为T1.4RC，图图(b)电电路路中中R1=R2=R(小小于于1k)，C1=C2=C=100 pF100F，可可输输出出对对称称方方波波。这些电路的优点是结构简单，这些电路的优点是结构简单，调节频率方便，但频率稳定度不高。调节频率方便，但频率稳定度不高。为为了了提提高高振振荡荡器器的的频频率率稳稳定定度度，往往往往使使用用石石英英晶晶体体多多谐谐振振荡荡器器。石石英英晶晶体体的的固固有有谐谐振振频频率率十十分分稳稳定定，其其符符号号及及电电抗抗频频率率特特性性分分别别如如图图6-3(a)、(b)所所示示，当当频频率率为为谐谐振振频频率率f0时时，石石英英晶晶体体的的等等效效阻阻抗抗最最小小，信信号号最最容容易易通通过过，而而其它频率信号均被衰减掉，其它频率信号均被衰减掉，因因此此振振荡荡电电路路的的工工作作频频率率仅仅决决定定于于石石英英晶晶体体的的谐谐振振频频率率f0，而而与与电电路路中中的的R、C数值无关。数值无关。6.4.3石英晶体多谐振荡器石英晶体多谐振荡器本讲稿第二十七页，共五十五页图 6-2 常用的多谐振荡器 本讲稿第二十八页，共五十五页图6-3 石英晶体(a)符号；(b)电抗频率特性 本讲稿第二十九页，共五十五页 图图6-4 为为常常用用的的几几种种石石英英晶晶体体振振荡荡器器，其其中中图图(a)是是将将图图6-2(b)对对称称多多谐谐振振荡荡器器中中的的耦耦合合电电容容C与与晶晶体体串串接接构构成成的的晶晶体体多多谐谐振振荡荡器器。图图(b)是是将将图图(a)中中的的耦耦合合电电容容改改换换成成耦耦合合电电阻阻，晶晶体体振振荡荡频频率率可可在在 1MHz20 MHz内内选选择择。图图(c)、(d)为为两两种种实实用用晶晶体体多多谐谐振振荡荡器器。图图(c)中中C2的的作作用用是是防防止止寄寄生生振振荡荡，R1、R2可可在在 0.7k2 k之之间间选选择择。实实际际应应用用中中，为为了了改改善善输输出出波波形形和增强带负载能力，通常还在和增强带负载能力，通常还在Uo输出端再加一级反相器。输出端再加一级反相器。本讲稿第三十页，共五十五页图图6-4 几种常用的石英晶体振荡器几种常用的石英晶体振荡器 本讲稿第三十一页，共五十五页6.5.1 555定时器的电路结构与功能定时器的电路结构与功能图图 6-5 555 定时器电路结构定时器电路结构6.5 555定时器及其应用定时器及其应用本讲稿第三十二页，共五十五页 图图6-5中中，比比较较器器C1的的输输入入端端U6(接接引引脚脚 6)称称为为阈阈值值输输入入端端，手手册册上上用用TH标标注注，比比较较器器C2的的输输入入端端U2(接接引引脚脚2)称称触触发发输输入入端端，手手册册上上用用TR标标注注。C1和和C2的的参参考考电电压压(电电压压比比较较的的基基准准)UR1和和UR2由由电电源源UCC经经三三个个5k的的电电阻阻分分压压给给出出。当当控控制制电电压压输输入入端端UCO悬悬空空时时，；若若UCO外外接接固固定定电电压压，则则 。RD为为异异步步置置 0 端端，只只要要在在RD端端加加入入低低电电平平，则则基基本本RS触触发发器就置器就置 0，平时，平时RD处于高电平。处于高电平。本讲稿第三十三页，共五十五页 定定时时器器的的主主要要功功能能取取决决于于两两个个比比较较器器输输出出对对RS触触发发器器和放电管和放电管V1状态的控制。状态的控制。当当 时时，比比较较器器C1输输出出为为 0，C2输输出出为为 1，基本，基本RS触发器被置触发器被置 0，V1导通，导通，Uo输出为低电平。输出为低电平。当当 时时，C1输输出出为为 1，C2 输输出出为为 0，基本，基本RS触发器被置触发器被置 1，V1截止，截止，Uo输出高电平。输出高电平。当当 时时，C1和和C2输输出出均均为为 1，则则基基本本RS触发器的状态保持不变，因而触发器的状态保持不变，因而V1和和Uo输出状态也维持不变。输出状态也维持不变。本讲稿第三十四页，共五十五页表表 6-1 555定时器功能表定时器功能表 本讲稿第三十五页，共五十五页6.5.2 555定时器构成的施密特触发器定时器构成的施密特触发器本讲稿第三十六页，共五十五页本讲稿第三十七页，共五十五页 （1）当当ui0时时，由由于于比比较较器器C1=1、C2=0，触触发发器器置置1，即即Q1、，uo1uo1。ui升升高高时时，在在未未到到达达2VCC/3以前，以前，uo1uo1的状态不会改变的状态不会改变。（2）ui升高到升高到2VCC/3时，比较器时，比较器C1输出为输出为0、C2输出为输出为1，触发器置触发器置0，即，即Q0、，、，uo1=uo=0。此后，。此后，ui上升到上升到VCC，然后再降低，但在未到达，然后再降低，但在未到达VCC/3以前，以前，uo1uo0的的状态不会改变。状态不会改变。（3）ui下下降降到到2VCC/3时时，比比较较器器C1输输出出为为1、C2输输出出为为0，触触发发器器置置1，即即Q1、，uo1=uo=1。此此后后，ui继继续续下下降到降到0，但，但uo1uo1的状态不会改变。的状态不会改变。本讲稿第三十八页，共五十五页6.5.3 555定时器构成的单稳态触发器定时器构成的单稳态触发器图图 6-6 用用 555 定时器构成的单稳触发器电路图定时器构成的单稳触发器电路图本讲稿第三十九页，共五十五页 1)工作原理工作原理 静静止止期期：触触发发信信号号没没有有来来到到，Ui为为高高电电平平。电电源源刚刚接接通通时时，电电路路有有一一个个暂暂态态过过程程，即即电电源源通通过过电电阻阻R向向电电容容C充充电电，当当UC上上升升到到 时时，RS触触发发器器置置 0，Uo=0，V1导导通通，因因此此电电容容C又又通通过过导导电电管管V1迅迅速速放放电电，直直到到UC=0，电电路路进进入入稳稳态态。这这时时如如果果Ui一一直直没没有有触触发发信信号号来来到到，电电路路就就一一直直处处于于Uo=0 的稳定状态。的稳定状态。本讲稿第四十页，共五十五页 暂稳态暂稳态：外加触发信号外加触发信号Ui的下降沿到达时，由于的下降沿到达时，由于 ，RS触触发发器器Q端端置置 1，因因此此Uo=1,V1截截止止，UCC开开始始通通过过电电阻阻R向向电电容容C充充电电。随随着着电电容容C充充电电的的进进行行，UC不断上升，趋向值不断上升，趋向值UC()=UCC。Ui的触发负脉冲消失后，的触发负脉冲消失后，U2回到高电平，在回到高电平，在 期期间间，RS触触发发器器状状态态保保持持不不变变，因因此此，Uo一一直直保保持持高高 电电 平平 不不 变变，电电 路路 维维 持持 在在 暂暂 稳稳 态态。但但 当当 电电 容容C上上 的的 电电 压压 上上 升升 到到 时时，RS触触发发器器置置 0，电电路路输输出出Uo=0，V1导导通通，此此时时暂暂稳稳态态便便结结束，电路将返回到初始的稳态。束，电路将返回到初始的稳态。本讲稿第四十一页，共五十五页 恢恢复复期期：V1导导通通后后，电电容容C通通过过V1迅迅速速放放电电，使使UC0，电电路路又又恢恢复复到到稳稳态态，第第二二个个触触发发信信号号到到来来时时，又又重重复复上上述述过过程。程。输出电压输出电压Uo和电容和电容C上电压上电压UC的工作波形如图的工作波形如图 6-7所示。所示。本讲稿第四十二页，共五十五页图图 6-7 用用 555 定时器构成的单稳触发器波形图定时器构成的单稳触发器波形图本讲稿第四十三页，共五十五页 2)输出脉冲宽度输出脉冲宽度TW 输出脉冲宽度输出脉冲宽度TW是暂稳态的停留时间，根据电容是暂稳态的停留时间，根据电容C的充的充电过程可知：电过程可知：图图6-6所所示示电电路路对对输输入入触触发发脉脉冲冲的的宽宽度度有有一一定定要要求求，它它必必须须小小于于TW。若若输输入入触触发发脉脉冲冲宽宽度度大大于于TW时时，应应在在U2输输入入端加端加RiCi微分电路。微分电路。本讲稿第四十四页，共五十五页 图图 6-8 用用 555 定时器构成的多谐振荡器电路图定时器构成的多谐振荡器电路图 6.5.4 555定时器构成的多谐振荡器定时器构成的多谐振荡器本讲稿第四十五页，共五十五页 图图 6-9 用用 555 定时器构成的多谐振荡器定时器构成的多谐振荡器 波形图波形图 本讲稿第四十六页，共五十五页 1)工作原理工作原理 多多谐谐振振荡荡器器只只有有两两个个暂暂稳稳态态。假假设设当当电电源源接接通通后后，电电路路处处于于某某一一暂暂稳稳态态，电电容容C上上电电压压UC略略低低于于 ，Uo输输出出高高电电平平，V1截截止止，电电源源UCC通通过过R1、R2 给给电电容容C充充电电。随随着着充充电电的的进进行行UC逐逐渐渐增增高高，但但只只要要 ，输输出出电电压压Uo就就一直保持高电平不变，这就是第一个暂稳态。一直保持高电平不变，这就是第一个暂稳态。本讲稿第四十七页，共五十五页 当当电电容容C上上的的电电压压UC略略微微超超过过 时时(即即U6和和U2均均大大于于等等于于 时时)，RS触触发发器器置置 0，使使输输出出电电压压Uo从从原原来来的的高高电电平平翻翻转转到到低低电电平平，即即Uo=0，V1导导通通饱饱和和，此此时时电电容容C通通过过R2和和V1放放电电。随随着着电电容容C放放电电，UC下下降降，但但只只要要 ，Uo就就一一直直保保持持低低电电平平不不变变，这这就就是第二个暂稳态。是第二个暂稳态。当当UC下下降降到到略略微微低低于于 时时，RS触触发发器器置置 1，电电路路输输出出又又变变为为Uo=1，V1截截止止，电电容容C再再次次充充电电，又又重重复复上上述述过过程程，电电路路输输出出便便得得到到周周期期性性的的矩矩形形脉脉冲冲。其其工工作作波波形如图形如图6-9所示。所示。本讲稿第四十八页，共五十五页 图图 6-9 用用 555 定时器构成的多谐振荡器定时器构成的多谐振荡器 波形图波形图 2)振荡周期振荡周期T的计算的计算 振荡周期为两个暂稳态的持续时间振荡周期为两个暂稳态的持续时间 T=T1+T2。本讲稿第四十九页，共五十五页 图图 6-9 用用 555 定时器构成的多谐振荡器定时器构成的多谐振荡器 波形图波形图 本讲稿第五十页，共五十五页 振荡周期振荡周期T的计算的计算 多多谐谐振振荡荡器器的的振振荡荡周周期期为为两两个个暂暂稳稳态态的的持持续续时时间间，T=T1+T2。由由图图6-9UC的的波波形形求求得得电电容容C的的充充电电时时间间T1和和放放电电时时间间2各为各为 振荡周期振荡周期:本讲稿第五十一页，共五十五页 3)占空比可调的多谐振荡器占空比可调的多谐振荡器 图图 6-11 占空比可调的多谐振荡器占空比可调的多谐振荡器 本讲稿第五十二页，共五十五页 电电 容容C的的 充充 电电 路路 径径 为为UCCR1V1C地地，因因 而而T1=0.7R1C。电电容容C的的放放电电路路径径为为CV2R2放放电电管管V1地地，因因而而T2=0.7R2C。振荡周期为振荡周期为:占空比为占空比为:本讲稿第五十三页，共五十五页l本章作业:l6.2 6.4 6.12 6.18 6.27 6.28 本讲稿第五十四页，共五十五页本章小结本章小结l1.熟悉矩形脉冲的产生和整形电路熟悉矩形脉冲的产生和整形电路l2.常用的脉冲整形电路常用的脉冲整形电路l3.单稳电路和施密特触发器单稳电路和施密特触发器l4.常见的脉冲振荡电路常见的脉冲振荡电路l5.多谐振荡器、环形振荡器、晶体振荡器多谐振荡器、环形振荡器、晶体振荡器l6.555块的组成和工作原理及应用方法块的组成和工作原理及应用方法本讲稿第五十五页，共五十五页