数字电路第五版(康华光)8__脉冲波形的变换与产生.ppt

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1、8 8 脉冲波形的变换与产生脉冲波形的变换与产生 本章介绍获得矩形脉冲波的方法。有两种：本章介绍获得矩形脉冲波的方法。有两种：1.1.利用脉冲信号产生电路（如利用脉冲信号产生电路（如多谐振荡器多谐振荡器）直接产）直接产生所需的矩形脉冲波；生所需的矩形脉冲波；2.2.利用波形变换电路亦称整形电路（如利用波形变换电路亦称整形电路（如单稳态触发单稳态触发器和施密特触发器器和施密特触发器），将不理想的波形变换成所），将不理想的波形变换成所需的矩形脉冲波。需的矩形脉冲波。集成集成555555定时器可构成矩形脉冲波发生器与整定时器可构成矩形脉冲波发生器与整形电路。形电路。12 2、掌掌握握555555定定

2、时时器器的的工工作作原原理理以以及及由由555555定定时时器器组组成成的的单单稳稳态态触触发发器器、施施密密特特触触发发器器、多多谐谐振振荡荡器器的的电电路和工作原理。路和工作原理。1 1、正确理解、正确理解单稳态触发器、施密特触发器和单稳态触发器、施密特触发器和多谐多谐振荡器的基本概念。振荡器的基本概念。教学基本要求：教学基本要求：28.1单稳态触发器单稳态触发器8.1.1 单稳态触发单稳态触发器器的概念的概念8.1.2 单稳态触发器的应用单稳态触发器的应用38.1.18.1.1单稳态触发器的概念单稳态触发器的概念 前面介绍的锁存器和触发器均具有两种稳定状前面介绍的锁存器和触发器均具有两种

3、稳定状态，故又称它们为态，故又称它们为双稳态触发器双稳态触发器。在数字电路中还。在数字电路中还有一种有一种单稳态触发器单稳态触发器，它具有一个稳定状态和一个，它具有一个稳定状态和一个暂稳状态。在触发信号没有加入前，电路处于稳定暂稳状态。在触发信号没有加入前，电路处于稳定状态，在状态，在外加触发脉冲外加触发脉冲作用下，电路可转换成另一作用下，电路可转换成另一个状态个状态 ，但这个状态只是，但这个状态只是暂时暂时维持的，经过一段维持的，经过一段时间之后，电路将自动返回到原来的稳定状态时间之后，电路将自动返回到原来的稳定状态 。单稳态触发器被广泛应用于脉冲的单稳态触发器被广泛应用于脉冲的整形整形（把

4、波形（把波形不规则的脉冲改造成宽度和幅度都一致的脉冲）；不规则的脉冲改造成宽度和幅度都一致的脉冲）；也可用作脉冲的也可用作脉冲的延时延时、定时定时及及清除噪声清除噪声等。等。4稳定状态稳定状态稳定状态稳定状态暂稳态暂稳态由外界触发由外界触发自动返回自动返回5 电路在没有触发信号作用时处于一种稳定状态。电路在没有触发信号作用时处于一种稳定状态。1.1.单稳态触发器的工作特点：单稳态触发器的工作特点：在外来触发信号作用下，电路由稳态翻转到在外来触发信号作用下，电路由稳态翻转到暂稳态暂稳态;由于电路中由于电路中RCRC延时环节的作用，暂稳态不能长延时环节的作用，暂稳态不能长久保持久保持,经过一段时间

5、后，电路会自动返回到稳态。经过一段时间后，电路会自动返回到稳态。由于单稳态触发器的由于单稳态触发器的暂稳态持续时间，是靠暂稳态持续时间，是靠RCRC定时电路的充、放电过程来维持的。定时电路的充、放电过程来维持的。故故单稳态触发单稳态触发器的暂稳态持续时间器的暂稳态持续时间取决于电路中的取决于电路中的RCRC参数值。参数值。6 由门电路和由门电路和RCRC电路组成的单稳态触发器电路组成的单稳态触发器由由MSIMSI和和RCRC电路组成的集成单稳态触发器电路组成的集成单稳态触发器不可重复触发不可重复触发单稳态触发器单稳态触发器可重复触发可重复触发单稳态触发器单稳态触发器用用555555定时器和定时

6、器和RCRC电路组成的单稳态触发器电路组成的单稳态触发器按电路形式不同按电路形式不同2.单稳态触发器的单稳态触发器的分类分类:工作特点划分工作特点划分7不可重复触发单稳态触发器：不可重复触发单稳态触发器：电路一旦被触发进电路一旦被触发进入暂稳态后，再加入触发脉冲则无效，必须在暂入暂稳态后，再加入触发脉冲则无效，必须在暂稳态结束后才接受下一个触发脉冲，重新进入暂稳态结束后才接受下一个触发脉冲，重新进入暂稳态。稳态。电路的输出脉宽不受其影响。电路的输出脉宽不受其影响。可重复触发单稳态触发器：可重复触发单稳态触发器：电路在被触发进入暂电路在被触发进入暂稳态后，若再次加入触发脉冲则这些触发脉冲有稳态后

7、，若再次加入触发脉冲则这些触发脉冲有效，电路将重新被触发，使输出脉冲再继续维持效，电路将重新被触发，使输出脉冲再继续维持tw宽度宽度，如后面的图所示，故输出脉冲宽度将为如后面的图所示，故输出脉冲宽度将为 t+t W。电路的输出脉宽可根据触发脉冲的输入电路的输出脉宽可根据触发脉冲的输入情况的不同而改变。情况的不同而改变。8v vO Ov vI It tw wt tw wvOvItwtw不可重复触发不可重复触发可重复触发可重复触发被重复触发被重复触发没有被重复触发没有被重复触发 t974121逻辑逻辑功能表功能表 HHA1A2BQL HL LHL LLHHH LHHHHHHL L3.3.集成单稳态

8、触发器集成单稳态触发器 7412174121（不可重复触发）不可重复触发）不可触发，保持稳态不变不可触发，保持稳态不变当正跳变触发脉冲从当正跳变触发脉冲从B B端输入时，端输入时，A1和和A2端是端是电平控制端，两者电平控制端，两者中至中至少有一个为低电平时才允许触发。少有一个为低电平时才允许触发。电路输出正脉冲。电路输出正脉冲。当当A A1 1或或A A2 2端有负跳变触发脉冲输入端有负跳变触发脉冲输入时，时，B B 为电平控制端，为电平控制端，B B为高电平为高电平时允许触发。电路输出正脉冲。时允许触发。电路输出正脉冲。负负跳变触发脉冲输入端跳变触发脉冲输入端正正跳变触发脉冲输入端跳变触发

9、脉冲输入端7412174121逻辑图逻辑图、引脚图、引脚图及及定时电容、定时电容、电阻的连接电阻的连接见教材见教材393393页所示页所示108.1.2 8.1.2 单稳态触发器的应用单稳态触发器的应用1.定时定时:利用利用单稳态触发器产生的一定宽度的脉冲作定时信单稳态触发器产生的一定宽度的脉冲作定时信号去控制另一个电路，则可使其在号去控制另一个电路，则可使其在tW宽度内有效操作。宽度内有效操作。如：如：单稳态触发器的单稳态触发器的RC取值不同（即其输出的脉冲宽度不同），取值不同（即其输出的脉冲宽度不同），与门的开启时间就不同，通过与门的脉冲个数也就不一样。与门的开启时间就不同，通过与门的脉冲

10、个数也就不一样。11 2.延时延时单稳电路单稳电路1 1单稳电路单稳电路2 2VIVO1VO 在单稳电路在单稳电路1 1中，产生脉宽为中，产生脉宽为t tw w1 1的矩形脉冲的矩形脉冲v vo o1 1；在单稳电路；在单稳电路2 2中，利用中，利用v vo o1 1的下降沿触发产生脉宽为的下降沿触发产生脉宽为t tw w2 2的矩形脉冲的矩形脉冲v vo o。显然，。显然，单稳电路单稳电路1 1起延时作用起延时作用；单稳电路单稳电路2 2用于产生输出脉冲用于产生输出脉冲，脉宽为，脉宽为twtw2 2。即。即vo脉冲的上升沿相对输入信号脉冲的上升沿相对输入信号VI的上升沿延迟了的上升沿延迟了t

11、w1的时的时间。间。两片两片7412174121组成的延时电路及其工作波形图见下：组成的延时电路及其工作波形图见下：123.3.消除消除噪声噪声 如用如用 I I作为下降沿触发的计数器触发脉冲作为下降沿触发的计数器触发脉冲,干扰加入干扰加入,就会就会造成计数错误。可用一单稳态电路消除干扰。造成计数错误。可用一单稳态电路消除干扰。噪声一般多为尖脉冲，如合理地选择噪声一般多为尖脉冲，如合理地选择R R、C C的值，使单稳的值，使单稳态电路产生的态电路产生的矩形脉冲矩形脉冲的脉宽的脉宽twtw大于噪声尖脉冲宽度而小于大于噪声尖脉冲宽度而小于信号脉宽信号脉宽，即可消除噪声。即可消除噪声。138.2 施

12、密特触发器8.2.1 施密特触发器施密特触发器的基本概念的基本概念8.2.2 施密特触发器的应用施密特触发器的应用 148.2.1 8.2.1 施密特触发器的概念施密特触发器的概念 施密特触发器是一种脉冲波整形电路。它可将边沿变化施密特触发器是一种脉冲波整形电路。它可将边沿变化缓慢的输入信号波形（如锯齿波等）整形为矩形波，以适应缓慢的输入信号波形（如锯齿波等）整形为矩形波，以适应数字电路的需要。数字电路的需要。施密特触发器施密特触发器(Schmitt Trigger)(Schmitt Trigger)，简单的说就是，简单的说就是具具有滞后特性的数字传输门有滞后特性的数字传输门。施密特触发器也有

13、施密特触发器也有两个稳两个稳定状定状态态，但与一般触发器不同，但与一般触发器不同的是，施密特触发器采用电位触发方式，其状态由输入信号的是，施密特触发器采用电位触发方式，其状态由输入信号电位维持；对于负向递减和正向递增两种不同变化方向的输电位维持；对于负向递减和正向递增两种不同变化方向的输入信号，施密特触发器有不同的阀值电压。入信号，施密特触发器有不同的阀值电压。151.1.施密特触发器的电压传输特性及工作特点：施密特触发器的电压传输特性及工作特点：施密特触发器属于施密特触发器属于电平触发电平触发器件，当输入信号达到某一定电器件，当输入信号达到某一定电压值时，输出电压会发生突变。压值时，输出电压

14、会发生突变。施密特触发器是一种特殊的门电路，与普通的门电路不同，施密特触发器是一种特殊的门电路，与普通的门电路不同，施密特触发器施密特触发器电路有两个阈值电压。电路有两个阈值电压。正向阈值电压正向阈值电压（V VT+T+）和）和负向阈值电压负向阈值电压（V VT-T-）。正向阈值电压与负向阈值电压之差，）。正向阈值电压与负向阈值电压之差，称为称为回差电压回差电压（VTVT）。）。普通门电路的电压传输特性曲线是单调的，施密特触发普通门电路的电压传输特性曲线是单调的，施密特触发器的电压传输特性曲线则是滞后的。器的电压传输特性曲线则是滞后的。利用施密特触发器状态转换过程中的正反馈作用，可以把利用施密

15、特触发器状态转换过程中的正反馈作用，可以把边沿变化缓慢的周期性信号变换为边沿很陡的矩形脉冲信号。边沿变化缓慢的周期性信号变换为边沿很陡的矩形脉冲信号。输入的信号只要幅度大于输入的信号只要幅度大于V VT+T+，即可在施密特触发器的输出端得，即可在施密特触发器的输出端得到同等频率的矩形脉冲信号。到同等频率的矩形脉冲信号。当输入电压由低向高增加，到达当输入电压由低向高增加，到达V VT+T+时，输出电压发生突变时，输出电压发生突变;而输入电压而输入电压ViVi由高变低，到达由高变低，到达V VT-T-，输出电压发生突变，因而出现输出电压发生突变，因而出现输出电压变化滞后输出电压变化滞后的现象，可以

16、的现象，可以看出对于要求一定延迟启动的电路，它是特别适用的看出对于要求一定延迟启动的电路，它是特别适用的.16 施密特触发器具有施密特触发器具有两种稳两种稳定的工作状定的工作状态态。它处于哪一种稳。它处于哪一种稳态，则取决于输入信号的电平。当输入信号上升态，则取决于输入信号的电平。当输入信号上升到到VT+时，电路时，电路发生翻转；发生翻转；当输入信号当输入信号下降下降到到V VT T-时，时，电路又会发生翻转。显然电路又会发生翻转。显然两次翻转所对应的输入电平值是不同的。两次翻转所对应的输入电平值是不同的。下图示为其电压传输特性。下图示为其电压传输特性。同相输出施密特触发器同相输出施密特触发器

17、的传输特性和逻辑符号的传输特性和逻辑符号反相输出施密特触发器反相输出施密特触发器的传输特性和逻辑符号的传输特性和逻辑符号 oVT+vO VOH VOL VT-vI 17回差特性：回差特性：回差特性是施密特触发器的一个重要特性。对回回差特性是施密特触发器的一个重要特性。对回差特性的要求视其应用场合而有所不同。差特性的要求视其应用场合而有所不同。当用它作整形和波形变换时，希望回差电压越小当用它作整形和波形变换时，希望回差电压越小越好；若回差电压大于信号电压幅度，则电路一旦越好；若回差电压大于信号电压幅度，则电路一旦翻转后就不能再次翻转，也就得不到矩形波输出了。翻转后就不能再次翻转，也就得不到矩形波

18、输出了。当利用回差特性消除干扰时，要选择适当的电路当利用回差特性消除干扰时，要选择适当的电路参数，保证有一定回差电压，以消除叠加在输入信参数，保证有一定回差电压，以消除叠加在输入信号上的干扰。号上的干扰。由于施密特触发器具有回差电压，所以抗干扰能由于施密特触发器具有回差电压，所以抗干扰能力较强。力较强。18v vo ov vI I假定输入信号假定输入信号V VI I为三角波。为三角波。电路的频率可变电路的频率可变?（不变不变）占空比可变占空比可变?（可变可变）如何改变占空比如何改变占空比?（改变改变回差电压即可回差电压即可）回差电压又称滞后电压回差电压又称滞后电压从该例可见：从该例可见：19

19、用门电路组成的用门电路组成的施密特施密特触发器触发器集成集成施密特施密特触发器触发器用用555555定时器组成的施密特触发器定时器组成的施密特触发器按电路结构不同分按电路结构不同分2.施密特触发器的施密特触发器的分类分类:208.2.2 施密特触发器的应用施密特触发器的应用 VT+VT_v vT T+v vT T-1.1.波形变换：波形变换：可将三角波、正弦波等变成矩形波。可将三角波、正弦波等变成矩形波。212.2.波形的整形：波形的整形：数字系统中，矩形脉冲在传输中经常发生波形畸变，数字系统中，矩形脉冲在传输中经常发生波形畸变，出现上升沿和下降沿不理想的情况，可用施密特触发器整出现上升沿和下

20、降沿不理想的情况，可用施密特触发器整形后，获得较理想的矩形脉冲。形后，获得较理想的矩形脉冲。常用作计数器的输入整形电路，使输入信号经整形后常用作计数器的输入整形电路，使输入信号经整形后变成边沿陡峭的矩形脉冲，作为计数器的时钟脉冲。变成边沿陡峭的矩形脉冲，作为计数器的时钟脉冲。22v vo ov vI I 合理选择回差电压，合理选择回差电压，可消除干扰信号。可消除干扰信号。3.3.消除干扰信号消除干扰信号（b）回差电压为）回差电压为 VT1的输出波形的输出波形（c c）回差电压为）回差电压为 V VT2T2的输出波形的输出波形（a）具有顶部干扰的输入信号具有顶部干扰的输入信号23 o oI I4

21、.4.脉冲幅度鉴别脉冲幅度鉴别 ：幅度不同、不规则的脉冲信号加到施密特触发器的输入端幅度不同、不规则的脉冲信号加到施密特触发器的输入端时，能选择幅度大于所设值的脉冲信号进行输出。时，能选择幅度大于所设值的脉冲信号进行输出。施密特触发器属于电平触发，其输出状态与输入信号的幅值施密特触发器属于电平触发，其输出状态与输入信号的幅值有关。有关。使电路的使电路的正向阈值电压等于规定的鉴幅电压正向阈值电压等于规定的鉴幅电压V。则只有幅。则只有幅度超过度超过V的信号脉冲才能使电路产生翻转，电路有相应输出，而的信号脉冲才能使电路产生翻转，电路有相应输出，而幅度小于幅度小于V的噪声则无输出。的噪声则无输出。V=

22、VT+24 开开关关电电路路 RCRC延时环节延时环节多谐振荡器的基本组成：多谐振荡器的基本组成：开关器件：开关器件：产生脉冲信号的高、低电平。产生脉冲信号的高、低电平。反馈延迟环节（反馈延迟环节（RCRC电路）：电路）：利用利用RCRC电路的充放电特性实现延电路的充放电特性实现延时。输出电压经延时后时。输出电压经延时后,反馈到开关器件输入端，改变电路的反馈到开关器件输入端，改变电路的输出状态输出状态,以获得所需脉冲波形输出。以获得所需脉冲波形输出。多谐振荡器是一种多谐振荡器是一种自激振荡器自激振荡器。在接通电源之后，。在接通电源之后，无需外加触发信号便能无需外加触发信号便能产生矩形脉冲波或方

23、波。由于矩产生矩形脉冲波或方波。由于矩形脉冲波或方波中含有丰富的高次谐波，故称它为多谐形脉冲波或方波中含有丰富的高次谐波，故称它为多谐振荡器。该电路没有稳态，只有两个暂稳状态。故又称振荡器。该电路没有稳态，只有两个暂稳状态。故又称为为无稳态无稳态电路。电路。8.3 8.3 多谐振荡器多谐振荡器258.4 555定时器及其应用8.4.1 5558.4.1 555定时器定时器8.4.2 8.4.2 用用555555定时器组成施密特触发器定时器组成施密特触发器8.4.3 8.4.3 用用555555定时器组成定时器组成单稳态触发器单稳态触发器 8.4.4 8.4.4 用用555555定时器组成定时器

24、组成多谐振荡器多谐振荡器268.4.1 5558.4.1 555定时器定时器 555555定时器定时器是美国是美国SigneticsSignetics公司公司19721972年研制的用于取代机年研制的用于取代机械式定时器的中规模集成电路，因输入端设计有三个械式定时器的中规模集成电路，因输入端设计有三个5k5k的电的电阻而得名。此电路后来竟风靡世界。阻而得名。此电路后来竟风靡世界。555555定时器可以说是模拟电路与数字电路结合的典范。定时器可以说是模拟电路与数字电路结合的典范。它它成本低，性能可靠，只需外接少量的成本低，性能可靠，只需外接少量的阻容元件阻容元件，就可以实现，就可以实现多谐振荡器

25、、单稳态触发器多谐振荡器、单稳态触发器及及施密特触发器施密特触发器等脉冲产生与变换等脉冲产生与变换电路。它也常作为电路。它也常作为定时器定时器广泛应用于仪器仪表、家用电器、电广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。广泛用于信号的子测量及自动控制等方面。广泛用于信号的产生产生、变换变换、控制控制与与检测检测。555555的的具体应用：具体应用：（1 1）构成施密特触发器）构成施密特触发器，用于，用于TTLTTL系统的接口，整形电路或脉系统的接口，整形电路或脉冲鉴幅等；冲鉴幅等；（2 2）构成单稳态触发器）构成单稳态触发器，用于定时、延时、整形及一些定时开，用于定时、延时、整形及一

26、些定时开关中；关中；（3 3）构成多谐振荡器）构成多谐振荡器，组成信号产生电路。，组成信号产生电路。271、555定时器的引脚及其功能：定时器的引脚及其功能：UCC 触发触发输入输入端端12345678输出端输出端复位端复位端电压控制端电压控制端阈值输入端阈值输入端放电端放电端 555 555555应用电路采用这应用电路采用这3 3种方式中的种方式中的1 1种或多种组合起来可以种或多种组合起来可以组成各种实用的电子电路，如组成各种实用的电子电路，如定时器、分频器、脉冲信号发定时器、分频器、脉冲信号发生器、元件参数和电路检测电路、玩具游戏机电路、音响告生器、元件参数和电路检测电路、玩具游戏机电路

27、、音响告警电路、电源交换电路、频率变换电路、自动控制电路警电路、电源交换电路、频率变换电路、自动控制电路等。等。28触发触发输入输入阈值输入阈值输入控制电压控制电压输出端输出端接地端接地端放电端放电端复位端复位端电源端电源端UCC13UCC23（518V）29电阻分压器：电阻分压器：电压比较器：电压比较器：基本基本SR锁存器锁存器输出缓冲输出缓冲反相反相器：器：放电三极管（三极管开关）：放电三极管（三极管开关）：TvovICvI1vI2voC1C2+-+(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)RS&5 k 5 k 5 k&1RDVCC (8)G2.2.电路结构电路结构 它由它由3 3个个5k

28、5k 的电阻串联组成的分压器（产品因此得名）的电阻串联组成的分压器（产品因此得名）、电压比较器、电压比较器C1C1和和C2C2、基本基本SRSR锁存器、放电三极管锁存器、放电三极管T T及输及输出缓冲器出缓冲器G G组成。组成。为为比较器比较器C1和和C2提供提供参考电压。参考电压。其输出控制其输出控制SR锁存器和锁存器和放电三极管放电三极管T的状态的状态为外接电路提供放电通路。其集电极（为外接电路提供放电通路。其集电极（7脚）一般要外接上拉电阻。脚）一般要外接上拉电阻。提高定时器的带负载能提高定时器的带负载能力，隔离负载对定时器力，隔离负载对定时器的影响。的影响。303.3.工作原理：工作原

29、理：不变不变不变不变1导通导通01截止截止11导通导通00放电放电管管T输出输出(VO)复位复位(RD)触发输入触发输入(VI2)阈值输入阈值输入(VI1)输输 出出输输 入入10 101 11 0 不变不变截止截止 导通导通 不变不变00314.555定时器功能表定时器功能表不变不变不变不变1导通导通01截止截止11导通导通00放电管放电管T输出输出(VO)复位复位(RD)触发输入触发输入(VI2)阈值输入阈值输入(VI1)输输 出出输输 入入328.4.2 8.4.2 用用555555定时器组成施密特触发器定时器组成施密特触发器vI 将将555555定时器的定时器的阈值输入端阈值输入端和和

30、触发输入端触发输入端相接，即构成相接，即构成反反相相输出的输出的施密特触发器。施密特触发器。此电路的正向阈值电压（此电路的正向阈值电压（V VT+）和负向阈值）和负向阈值电压（电压（V VT-）为何？）为何？(V(VT+=2V=2VCCCC/3/3;V VT-=V VCCCC/3)/3)回差电压呢？回差电压呢？如何改变电路的阈值电压和回如何改变电路的阈值电压和回差电压差电压?0.01 F331.1.用用555555定时器组成施密特触发器的简化电路：定时器组成施密特触发器的简化电路：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?在在V VICIC（电压控制）端加控制电压（电压

31、控制）端加控制电压V VICIC，可通过改变控制，可通过改变控制电压的大小来调节阈值电压电压的大小来调节阈值电压(V(VT+T+=V=VICIC；V VT-T-=V=VICIC/2/2）和回差和回差电压电压（VT=V=VICIC/2/2）。）。342.555555组成的组成的施密特触发器的应用：施密特触发器的应用：波形变换波形变换VT+VT_35 波形产生电路波形产生电路(多谐振荡器多谐振荡器)C Cv vo ov vI IR R1 1368.4.3 8.4.3 用用555555定时器定时器组成组成单稳态触发器单稳态触发器 1 1、电路及其工作原理、电路及其工作原理VCCvI37外加触发信号外

32、加触发信号(i V VCC/3 3)，电路转换到暂态，电路转换到暂态，输出为输出为1触发信号消除后，电容充电至触发信号消除后，电容充电至2V VCCCC/3/3时，时，电路由高电平自动转电路由高电平自动转换到低电平，稳态换到低电平，稳态输出为输出为0。没有触发信号时没有触发信号时(i )电路处于稳态，电路处于稳态，输出为输出为0 0 13VCCVCCvI1 000导通导通 截止截止 截止截止放电放电充电充电若接通电源后，若接通电源后，Q=0Q=0，V0 0=0=0，T T导通，导通，电容通过放电三极电容通过放电三极管管T T放电，使放电，使V VC C=0=0，V V0 0保持低电平不保持低电

33、平不变；变；若接通电源后，若接通电源后，Q=1Q=1，T T截止，电源通截止，电源通过电阻向电容充电，过电阻向电容充电，当当V VC C上升到上升到2V2VCCCC/3/3时，时，由于锁存器为由于锁存器为0 0，V V0 0为低电平。此时，为低电平。此时，T T导通，电容导通，电容C C放电，放电，V V0 0保持低电平不变。保持低电平不变。因此，电路通电后在因此，电路通电后在没有触发信号时，电没有触发信号时，电路只有一种稳态路只有一种稳态V V0 0=0=0。0111Q0 038tw=RC1n31.1RC 2 2、工作波形及输出脉宽的计算工作波形及输出脉宽的计算电路是可重复触发的单稳电路是可

34、重复触发的单稳?(?(否否)如将如将5脚接电压脚接电压V,电路的脉宽会改变吗电路的脉宽会改变吗?（会会）V增增加（加（即即VT+加大加大）,脉宽如何改变脉宽如何改变?（增宽增宽）V VC C从零电平上升到从零电平上升到2V2VCCCC/3/3的时间，即为输出电压的时间，即为输出电压VoVo的脉宽的脉宽t tw w。39 脉冲宽度调制器脉冲宽度调制器工作波形工作波形3 3、555555组成的单稳态的应用组成的单稳态的应用 如果将单稳态电路的电压控制端加入一个变化电压，当如果将单稳态电路的电压控制端加入一个变化电压，当控控制电压升高制电压升高时，电路的时，电路的阈值电压升高阈值电压升高，输出的脉冲

35、宽度输出的脉冲宽度随之随之增增加加;而当而当控制电压降低控制电压降低时，电路的时，电路的阈值电压阈值电压也也降低降低，单稳的，单稳的输输出脉宽出脉宽则随之则随之减小减小。如果加入的控制电压是如右下图所示的三。如果加入的控制电压是如右下图所示的三角波，则在单稳的输出端便可得到一串随控制电压变化的脉宽角波，则在单稳的输出端便可得到一串随控制电压变化的脉宽调制波形。调制波形。电路图电路图40 用用555555定时器组成定时器组成可重复触发单稳可重复触发单稳电路图电路图工作过程及波形图见教材工作过程及波形图见教材420页。页。418.4.4 用用555定时器定时器组成组成多谐振荡器多谐振荡器1 1、电

36、路组成电路组成R1R2 TC1C2+-+(4)RS&5 k 5 k 5 k&1RDVCC(8)G(1)(2)(5)(6)(7)C)(-CCV-1R-2R421 1）电路电路第一暂态第一暂态，输出为输出为1 1。电容充电，电路转换到第二暂。电容充电，电路转换到第二暂态态,输出为输出为0 02 2、工作原理、工作原理:2 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，输输出为出为1 1。TC1C2+-+(4)RS&5 k 5 k 5 k&1RDVCC(8)G(1)(2)(5)(6)(7)C)(-CCV-1R-2R电路电路第一暂态第一暂态，输出为输出

37、为1 1。接通电源后，电容接通电源后，电容C C充电，当充电，当V VC C上上升到升到2V2VCCCC/3/3时，由于锁存器为时，由于锁存器为0 0，VoVo为低电平为低电平,电路转换到第电路转换到第二暂态二暂态,输出为输出为0 0;此时，此时，T T导通，电容导通，电容C C通过通过R R2 2和和T T放电，当放电，当V VC C10截止截止充电充电0导通导通放电放电下降到下降到V VCCCC/3/3时，时，VoVo翻转翻转为高电平。为高电平。当当放电结束时，放电结束时，T T截止截止,V,VCCCC向向C C充电，当充电，当V VC C上上升到升到2V2VCCCC/3/3时，时，VoV

38、o又翻转为低又翻转为低电平。电平。如此周如此周而复始，于是，而复始，于是，在电路的输出在电路的输出端就得到一个端就得到一个周期性的矩形周期性的矩形波。波。0101101433、工作波形与振荡频率计算工作波形与振荡频率计算tPL=R2Cln20.7R2C tpH=(R1+R2)Cln20.7(R1+R2)C 放电所需时间：放电所需时间：充电所需时间：充电所需时间：震荡周期震荡周期T=RCln（V VT+/V/VT-T-）电路图电路图工作波形工作波形t tPLPL=t tpHpH，且且占空比固定不变。占空比固定不变。振荡频率振荡频率:444 4、用用555555定时器组成定时器组成占空比可占空比可调调的的多谐振荡器多谐振荡器tPL=RBC1n20.7RBC tpH=RAC1n20.7RAC 如要实现占空比可调，可采用下示电路：由于电路中二如要实现占空比可调，可采用下示电路：由于电路中二极管极管D1、D2的单向导电特性，使电容的单向导电特性，使电容C的充放电回路分开，调的充放电回路分开，调节电位器，就可调节多节电位器，就可调节多谐谐振荡器的占空比。振荡器的占空比。放电时间：放电时间：充电时间：充电时间：占空比占空比:振荡频率振荡频率:45146