脉冲与整形电路 (2)精选文档.ppt

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1、脉冲与整形电路本讲稿第一页，共二十六页 第第8章章 脉冲及整形电路脉冲及整形电路 脉冲波形的产生与整形电路有施密特触发器、单稳態触发器和多谐脉冲波形的产生与整形电路有施密特触发器、单稳態触发器和多谐（无稳）振荡器。而（无稳）振荡器。而555集成定时器可以构成上述各种电路。本章主要集成定时器可以构成上述各种电路。本章主要以以555定时器为主，来介绍施密特触发器、单稳態触发器、多谐振荡器定时器为主，来介绍施密特触发器、单稳態触发器、多谐振荡器之脉冲产生及整形电路。之脉冲产生及整形电路。脉冲波形的特性，可用以下几个参数描述：脉冲波形的特性，可用以下几个参数描述：脉冲幅度脉冲幅度Um：脉冲高低电平之间

2、电压的最大变化值。：脉冲高低电平之间电压的最大变化值。脉冲宽度脉冲宽度tw：脉冲幅度为方便用户：脉冲幅度为方便用户0.5 Um处脉冲前后沿之间的时间间隔。处脉冲前后沿之间的时间间隔。脉冲周期脉冲周期T：周期性重复脉冲序列两相邻脉冲之间看时间间隔。：周期性重复脉冲序列两相邻脉冲之间看时间间隔。上升时间上升时间tr:脉冲上升沿脉冲上升沿0.1 Um上升到上升到0.9 Um所需时间。所需时间。下降时间下降时间tf：脉冲下降沿：脉冲下降沿0.9 Um下降到下降到0.1 Um所需时间。所需时间。占空比占空比D：脉冲宽度与脉冲周期之比。脉冲宽度与脉冲周期之比。D=tw/T2本讲稿第二页，共二十六页脉冲信号

3、的部分参数：脉冲信号的部分参数：A0.9A0.5A0.1AtptrtfT实际的矩形波实际的矩形波脉冲幅度脉冲幅度 A脉冲上升沿脉冲上升沿 tr 脉冲周期脉冲周期 T脉冲下降沿脉冲下降沿 tf 脉冲宽度脉冲宽度 tp 3本讲稿第三页，共二十六页555电路的管脚排列、内部电路分别如图(1)内部组成 它是由电阻分压器、电压比较器、基本触发器和放电管等部分组成。电阻分压器由3个5K的电阻串联而成；比较器由集成运放N1和N2组成；基本RS触发器由与非门组成，低电平有效；三极管VT为放电开关。8.1 555定时器定时器4本讲稿第四页，共二十六页8.1.1 555定时器的结构和工作原理定时器的结构和工作原理

4、低低低低电平触发端高高高高电平触发端电压控制端复位端低低低低电平有效放电端518V5本讲稿第五页，共二十六页001R=0时，时，Q=1、Q=0，uo=0，V导通。导通。6本讲稿第六页，共二十六页R=0时,Q=1、Q=0，uo=0，V饱和导通。R=1、UTH2UCC/3、UTRUCC/3时，RD=0、SD=1，Q=1、Q=0，uo=0，V饱和导通。2UCC/3UCC/300117本讲稿第七页，共二十六页R=0时，Q=1、Q=0，uo=0，V饱和导通。R=1、UTH2UCC/3、UTRUCC/3时，RD=0、SD=1，Q=1、Q=0，uo=0，V饱和导通。2UCC/3UCC/31001R=1、UT

5、H2UCC/3、UTRUCC/3时，RD=1、SD=1，Q、Q不变，uo不变，V状态不变。118本讲稿第八页，共二十六页R=0时，Q=1、Q=0，uo=0，V饱和导通。R=1、UTH2UCC/3、UTRUCC/3时，RD=0、SD=1，Q=1、Q=0，uo=0，V饱和导通。2UCC/3UCC/31100R=1、UTH2UCC/3、UTRUCC/3时，RD=1、SD=1，Q、Q不变，uo不变，V状态不变。R=1、UTH2UCC/3、UTRUCC/3时，RD=1、SD=0，Q=0、Q=1，uo=1，V截止。9本讲稿第九页，共二十六页555电路逻辑功能表 阈值电压阈值电压THTH触发输入触发输入复位

6、复位放放电电管管VTVT输输出出OUTOUT0 0导导通通0 0 1 1导导通通0 0 1 1原状原状态态原状原状态态 1 1截止截止1 1555定时器特点定时器特点：1、电源电压范围宽，且能与TTL、MOS集成电路共用；2、输出电压与TTL、MOS系列兼容3、输出电流大，有200毫安，可直接驱动継电器等负载。本讲稿第十页，共二十六页9.2.1 9.2.1 施密特触发器施密特触发器 施密特触发器是一种双稳态触发器，电路具有两个稳态。施密特触发器是一种双稳态触发器，电路具有两个稳态。当电路满足一定触发条件时，电路由一种稳态进入另一种稳态。此时，触发信号必须保持一定的数值，才能够稳定在这一状态。否

7、则，当触发信号低于一定数值时，电路状态将翻转回原来的状态。该触发器的特该触发器的特点是使电路两次发生翻转时的触发电平不同。点是使电路两次发生翻转时的触发电平不同。1.电路组成 将555定时器阈值输入端TH和触发输入端 连在一起作为触发信号uI的输入端时，便组成了施密特触发器，如图所示。O U TCT HT RuI8436215uOVC C C C8.2 555定时器的应用定时器的应用55511本讲稿第十一页，共二十六页 由图可知：该电路的上门限触发电平UTH1的值为：下门限电平UTH2的值为：由此可求得电路的回差电压UTH为:UT H=UTH1 UTH2=本讲稿第十二页，共二十六页2 2、施密

8、特触发器的工作波形、施密特触发器的工作波形13本讲稿第十三页，共二十六页施密特触发器的电压传输特性曲线14本讲稿第十四页，共二十六页若在电压控制端若在电压控制端CO加上可调电压加上可调电压uCO，如图，如图16.3(b)16.3(b)所示，调节所示，调节uCO,可以可以改变比较器改变比较器C1，C2参考电压，进而调节回差电压的大小。这时参考电压，进而调节回差电压的大小。这时 UTH1=uCO ，UTH2=1/2uCO，UTH=1/2uCO 。uCO值越大，则值越大，则UTH也越大。也越大。调回差电压的电路如图所示。调回差电压的电路如图所示。15本讲稿第十五页，共二十六页3.施密特触发器的应用

9、（1）波形变换 如图所示。16本讲稿第十六页，共二十六页（2 2）波形整形）波形整形 如图所示。17本讲稿第十七页，共二十六页（3 3）信号鉴幅）信号鉴幅 如图所示。18本讲稿第十八页，共二十六页8.2.2 施密特触发器的应用施密特触发器的应用19本讲稿第十九页，共二十六页8.3.1 由由555定时器构成单稳态触发器定时器构成单稳态触发器20本讲稿第二十页，共二十六页 接通UCC后瞬间，UCC通过R对C充电，当uc上升到2UCC/3时，比较器A1输出为0，将触发器置0，uo0。这时Q=1，放电管V导通，C通过V放电，电路进入稳态。ui到来时，因为uiUCC/3，使A20，触发器置1，uo又由0

10、变为1，电路进入暂稳态。由于此时Q=0，放电管V截止，UCC经R对C充电。虽然此时触发脉冲已消失，比较器A2的输出变为1，但充电继续进行，直到uc上升到2UCC/3时，比较器A1输出为0，将触发器置0，电路输出uo0，V导通，C放电，电路恢复到稳定状态。21本讲稿第二十一页，共二十六页22本讲稿第二十二页，共二十六页8.3.2 单稳态触发器的应用单稳态触发器的应用延迟与定时延迟与定时延迟与定时延迟与定时整整整整形形形形23本讲稿第二十三页，共二十六页8.4.1 8.4.1 由由555555定时器构成多谐振荡器（无稳态触发器）定时器构成多谐振荡器（无稳态触发器）接接通通UCC后后，UCC经经R1

11、和和R2对对C充充电电。当当uc上上升升到到2UCC/3时时，uo=0，V导导通通，C通通过过R2和和T放放电电，uc下下降降。当当uc下下降降到到UCC/3时时，uo又又由由0变变为为1，V截截止止，UCC又又经经R1和和R2对对C充充电电。如如此此重重复复上上述述过过程程，在在输输出出端端uo产产生生了连续的矩形脉冲。了连续的矩形脉冲。24本讲稿第二十四页，共二十六页8.3.2 多谐振荡器的应用多谐振荡器的应用：模拟声响电路模拟声响电路模拟声响电路模拟声响电路将振荡器的输出电压uo1，接到振荡器中555定时器的复位端（4脚），当uo1为高电平时振荡器振荡，为低电平时555定时器复位，振荡器停止震荡。25本讲稿第二十五页，共二十六页 作作 业业P2038-5、8-7、8-9、8-11、8-12、8-138-17、8-1826本讲稿第二十六页，共二十六页