第六章脉冲波形的产生与整形优秀课件.ppt

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1、第六章脉冲波形的产生与第六章脉冲波形的产生与整形整形第1页，本讲稿共28页第四章第四章 触发器触发器 设各触发器的初始状态为设各触发器的初始状态为0，写出各触发，写出各触发器的输出特性方程，并画出器的输出特性方程，并画出CP波形作用下波形作用下的各输出波形。的各输出波形。第2页，本讲稿共28页第五章第五章 时序逻辑电路时序逻辑电路 设计一个串行数据检测器。电路的输入信设计一个串行数据检测器。电路的输入信号号A是与时钟脉冲同步的串行数据，其时序如是与时钟脉冲同步的串行数据，其时序如下图，输出信号为下图，输出信号为Z；要求电路在；要求电路在A信号输入信号输入出现出现110序列时，输出信号序列时，输

2、出信号Z为为1，否则为，否则为0，并，并画出输出画出输出Z的波形。的波形。第3页，本讲稿共28页第六章第六章 脉冲波形的产生与整形脉冲波形的产生与整形20第4页，本讲稿共28页作作 业业6-76-126-136-146-16第5页，本讲稿共28页2 2、掌掌握握由由555555定定时时器器组组成成的的多多谐谐、单单稳稳、施施密密特特触触发发器器的的电电路路、工工作作原原理理、外外接接参参数数及及电路指标的计算。电路指标的计算。1 1、掌握、掌握555555定时器的工作原理。定时器的工作原理。教学基本要求教学基本要求20第6页，本讲稿共28页第一节第一节 概述概述（1）脉冲周期脉冲周期T（2）频

3、率频率f（3）脉冲幅度脉冲幅度Um（4）脉冲宽度脉冲宽度tw（5）开通时间开通时间ton=td+tr（6）关闭关闭时间时间toff=ts+tf 数字电路中的工作信号是二进制的数字信号，只数字电路中的工作信号是二进制的数字信号，只有有0、1两个取值，用波形图表示就是矩形脉冲波形，矩两个取值，用波形图表示就是矩形脉冲波形，矩形脉冲波形的主要指标：形脉冲波形的主要指标：理想矩形脉冲的理想矩形脉冲的ton和和toff均为零。均为零。20脉冲前沿脉冲前沿脉冲后沿脉冲后沿第7页，本讲稿共28页标准生产工艺的标准生产工艺的TTL非门非门20第8页，本讲稿共28页第二节第二节 555 555定时器定时器一、一

4、、555定时器芯片的内部电路定时器芯片的内部电路 555定时器是一种应用方便的中规模集成电路定时器是一种应用方便的中规模集成电路,广泛广泛用于信号的产生、变换、控制与检测。用于信号的产生、变换、控制与检测。电阻分压器电阻分压器电压比较器电压比较器输出缓冲反相器输出缓冲反相器三极管开关三极管开关直接复位端直接复位端基本基本RS锁存器锁存器20第9页，本讲稿共28页2、工作原理、工作原理导通导通00导通导通01截止截止11控制输入端控制输入端阈值输入端阈值输入端触发输入端触发输入端放电端放电端（2）（6）（5）（7）（3）（4）（8）Q放电管放电管T输出输出(uO)复位复位(RD)触发输入触发输入

5、(uI2)阈值输入阈值输入(uI1)输输 出出输输 入入（1）20不变不变不变不变1第10页，本讲稿共28页 3、555定时器功能表定时器功能表 4、555定时器的应用定时器的应用 施密特触发器施密特触发器 单稳态触发器单稳态触发器 多谐振荡器多谐振荡器20截止截止11导通导通00放电管放电管T输出输出(uO)复位复位(RD)触发输入触发输入(uI2)阈值输入阈值输入(uI1)输输 出出输输 入入不变不变不变不变1导通导通01第11页，本讲稿共28页第三节第三节 脉冲波形产生电路脉冲波形产生电路 脉冲波形产生电路不需要外加输入信号，只脉冲波形产生电路不需要外加输入信号，只要接通供电电源，就会自

6、动产生矩形脉冲信号，由要接通供电电源，就会自动产生矩形脉冲信号，由于含有丰富的谐波分量，故称多谐振荡器。于含有丰富的谐波分量，故称多谐振荡器。一、由一、由555定时器芯片组成的多谐振荡器定时器芯片组成的多谐振荡器二、环形多谐振荡器二、环形多谐振荡器三、对称式多谐振荡器三、对称式多谐振荡器四、非对称式多谐振荡器四、非对称式多谐振荡器一、由一、由555定时器芯片组成的多谐振荡器定时器芯片组成的多谐振荡器五、石英晶体多谐振荡器五、石英晶体多谐振荡器20第12页，本讲稿共28页 （一）电路结构（一）电路结构R1R2 TC1C2+-+(4)RS&5 k 5 k 5 k&1RDVCC(8)G(1)(2)(

7、5)(6)(7)C-1R-2R一、由一、由555定时器芯片组成的多谐振荡器定时器芯片组成的多谐振荡器20第13页，本讲稿共28页（二）工作原理（二）工作原理 TC1C2+-+(4)RS&5 k 5 k 5 k&1RDVCC(8)G(1)(2)(5)(6)(7)C)(-CCV-1R-2R1 1、电路第一暂态，输出为电路第一暂态，输出为1 1。电容充电，电路转换到第二暂态。电容充电，电路转换到第二暂态,输出为输出为0 02 2、电路第二暂稳态，电容放电，电路转换到第一暂态电路第二暂稳态，电容放电，电路转换到第一暂态20第14页，本讲稿共28页（三）（三）工作波形与振荡频率计算工作波形与振荡频率计算

8、tw2=R2C1n20.7R2C tw1=(R1+R2)C1n20.7(R1+R2)C 20三要素法三要素法第15页，本讲稿共28页（四）（四）用用555555定时器组成定时器组成占空比可的调多谐振荡器占空比可的调多谐振荡器tw2=RBC1n20.7RBC tw1=RAC1n20.7RAC 20第16页，本讲稿共28页第四节第四节 脉冲波形整形电路脉冲波形整形电路一、施密特触发器一、施密特触发器 是一种常用的脉冲波形整形电路，可以将正弦是一种常用的脉冲波形整形电路，可以将正弦波或其他不规则波形变换成矩形波。波或其他不规则波形变换成矩形波。（一）由（一）由555定时器构成的施密特触发器定时器构成

9、的施密特触发器u I21第17页，本讲稿共28页1阈值电压阈值电压（1）上限阈值电压）上限阈值电压UT+（2）下限阈值电压）下限阈值电压UT-2回差电压回差电压UT3电压传输特性曲线电压传输特性曲线21u I第18页，本讲稿共28页如何改变电路的阈值电压和回差电压如何改变电路的阈值电压和回差电压?控制电压端（控制电压端（5 5脚）接脚）接UIC3V1.5V21第19页，本讲稿共28页（二）施密特触发器的应用（二）施密特触发器的应用1 1波形变换波形变换21第20页，本讲稿共28页2 2脉冲整形脉冲整形21第21页，本讲稿共28页3 3脉冲幅值鉴别脉冲幅值鉴别21第22页，本讲稿共28页4 4利

10、用施密特触发器构成多谐振荡器利用施密特触发器构成多谐振荡器CuouIR1 121第23页，本讲稿共28页二、单稳态触发器二、单稳态触发器uI（一）由（一）由555555定时器构成的单定时器构成的单稳态触发器稳态触发器21第24页，本讲稿共28页没有触发信号时没有触发信号时(ui )电路处于稳态，电路处于稳态，输出为输出为0 0 13VCCVCCuI外加触发信号，电路转换到暂态，输出为外加触发信号，电路转换到暂态，输出为1触发信号消除后，电容充电电路自动转换到稳态输出为触发信号消除后，电容充电电路自动转换到稳态输出为021第25页，本讲稿共28页工作波形及输出脉宽的计算工作波形及输出脉宽的计算21第26页，本讲稿共28页（三）单稳态触发器的应用（三）单稳态触发器的应用 1 1延时与定时延时与定时（1 1）延时（）延时（2 2）定时）定时2 2整形整形21第27页，本讲稿共28页例：例：555定时器接成的电路如图所示。定时器接成的电路如图所示。（1）说明组成电路的两片）说明组成电路的两片555构成电路的名称各是什么？构成电路的名称各是什么？（2）若）若+UCC=+9V,R=10K,C=300PF，计算，计算tw。（3）试画出两级电路对应的输出）试画出两级电路对应的输出uo1、uo2的波形。的波形。第28页，本讲稿共28页