第六章脉冲产生与整形电路PPT讲稿.ppt

《第六章脉冲产生与整形电路PPT讲稿.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第六章脉冲产生与整形电路PPT讲稿.ppt（32页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第六章脉冲产生与整形电路第1页，共32页，编辑于2022年，星期三3.获得脉冲的方法：获得脉冲的方法：1）自激振荡电路直接产生矩形脉冲。自激振荡电路直接产生矩形脉冲。由由多谐振荡器多谐振荡器来实现来实现 555 定时器定时器是构成多谐振荡器、施密特触发器和单稳态触是构成多谐振荡器、施密特触发器和单稳态触发器的既经济又简单实用的器件。发器的既经济又简单实用的器件。2）将已有波形将已有波形（正弦波、锯齿波正弦波、锯齿波等等）整形为矩形脉整形为矩形脉冲。冲。由由施密特触发器施密特触发器和和单稳态触发器单稳态触发器来实现来实现第2页，共32页，编辑于2022年，星期三二、二、555 定时器定时器1.电

2、路组成电路组成分压器分压器分压器分压器比较器比较器比较器比较器RS RS 触发器触发器触发器触发器输出输出缓冲缓冲晶体管晶体管晶体管晶体管开关开关开关开关+VCCuOTD5 k 5 k 5 k 8 83 31 16 65 57 72 24 4&1uD第3页，共32页，编辑于2022年，星期三2.基本功能基本功能+VCCuOTD5 k 5 k 5 k 8 83 31 16 65 57 72 24 4&1uDCOCOTHTHTRTR 0UOL饱和饱和2VCC/3 111UOLVCC/3 饱和饱和VCC/3 不变不变不变不变2VCC/3UT+UOH UT第12页，共32页，编辑于2022年，星期三6

3、.2 单稳态触发器单稳态触发器特点特点:1.只有两种状态只有两种状态:稳态稳态和和暂稳态；暂稳态；2.外来触发外来触发（窄窄）脉冲使脉冲使:稳态稳态暂稳态暂稳态稳态；稳态；3.暂稳态暂稳态持续时间仅取决于电路参数持续时间仅取决于电路参数,与触发脉冲无关与触发脉冲无关。用途；用途；定时：定时：产生一定宽度的方波。产生一定宽度的方波。延时：延时：将输入信号延迟一定时间后输出。将输入信号延迟一定时间后输出。整形：整形：把不规则波形变为宽度、幅度都相等的脉冲。把不规则波形变为宽度、幅度都相等的脉冲。第13页，共32页，编辑于2022年，星期三6.2.1 6.2.1 用用用用 555 555 定时器构成

4、的定时器构成的定时器构成的定时器构成的单稳态触发器单稳态触发器一、电路组成及工作原理一、电路组成及工作原理+VCCuO8 83 31 16 65 57 72 24 4&1TDQRCuIuCuI 与与 VCC/3 比较比较uC 与与 2VCC/3 比较比较稳态：稳态：TD 饱和饱和,Q=0110101饱和饱和暂稳态：暂稳态：TD 截止截止,Q=1110截止截止引起引起暂稳态的原因暂稳态的原因:1.通电的随机过程；通电的随机过程；2.uI 从从 1 0使使 u2 1&TRATRBTR+RintCextRICXRX/CXRext/Cext 表示不属于逻辑状态连接表示不属于逻辑状态连接下降沿触发输入下

5、降沿触发输入上升沿触发输入上升沿触发输入非重复触发外接定时外接定时电阻、电容电阻、电容VCC内接接定时电阻引出端内接接定时电阻引出端第16页，共32页，编辑于2022年，星期三2.功能表功能表输 入输 出注TRA TRB TR+Q Q L H L H L H H L H L H L H L H保持稳态 H H H H H下降沿触发 L L 上升沿触发3.主要参数主要参数输出脉宽输出脉宽 tw:输入触发脉冲最输入触发脉冲最小周期小周期 Tmin:周期性输入触发周期性输入触发脉冲占空比脉冲占空比 q:第17页，共32页，编辑于2022年，星期三二、可重复触发单稳态触发器二、可重复触发单稳态触发器

6、74122可重复触发可重复触发 在暂稳态期间在暂稳态期间,能够接受新的触发信号。能够接受新的触发信号。1.图形符号图形符号1TRATRBTR+ARintCextRICXRX/CXRext/Cext&RTR+BRD直接复位直接复位可重复触发第18页，共32页，编辑于2022年，星期三2.功能表功能表输 入输 出注RD TRA TRB TR+A TR+BQ Q L H H L L L H L H L H L H复位保持稳态 H L H H L H H L H L H L H H L H H上升沿触发 H H H H H H H H H H H下降沿触发当定时当定时电容电容C 1000 pF时时:第

7、19页，共32页，编辑于2022年，星期三6.2.3 6.2.3 单稳态触发器应用举例单稳态触发器应用举例单稳态触发器应用举例单稳态触发器应用举例一、延时与定时一、延时与定时1.延时延时1uIu O&uOuFuIu OtW2.定时选通定时选通uFuO二、整形二、整形uIuO第20页，共32页，编辑于2022年，星期三6.3 多谐振荡器多谐振荡器 Astable Multivibrator6.3.1 555 定时器构成的多谐振荡器定时器构成的多谐振荡器+VCCuO8 83 31 16 65 57 72 24 4&1TDR1R2CuC uCtUOH uOtUOL一、电路组成和工作原理一、电路组成和

8、工作原理 6278 4153555R1C1+R2C2+VCC第21页，共32页，编辑于2022年，星期三二、振荡频率的估算和占空比可调电路二、振荡频率的估算和占空比可调电路62784153555R1C+R2C2+VCC(1)C 充电时间充电时间 tw1uC（0+）=VCC/3,uC（）=VCC充电时间常数充电时间常数 1=（R1+R2）C(2)C 放电时间放电时间 tw2可求得可求得:放电时间常数放电时间常数 2=R2C1.振荡频率的估算振荡频率的估算第22页，共32页，编辑于2022年，星期三(3)振荡频率振荡频率 f uCtUOH uOtUOLtw1tw2Ttw1=0.7(R1+R2)Ct

9、w2=0.7R2CT=0.7（R1+2R2）C振荡周期：振荡周期：振荡频率：振荡频率：占空比：占空比：第23页，共32页，编辑于2022年，星期三2.占空比可调电路占空比可调电路62784153555R1C+R2C2+VCCD1D2uOtw1=0.7R1Ctw2=0.7R2C第24页，共32页，编辑于2022年，星期三6.3.2 石英晶体多谐振荡器石英晶体多谐振荡器特点：频率稳定，精度高。特点：频率稳定，精度高。一、一、符号和选频特性符号和选频特性符号符号当当 f =f0 时时,电抗电抗 X=0fXf0电电感感性性电电容容性性二、二、石英晶体多谐振荡器石英晶体多谐振荡器11C1R1R2C2uo

10、工作原理：工作原理：1.反相器静态工作在转折区反相器静态工作在转折区（放大放大）;2.石英晶体石英晶体 X=0,回路构成正反馈回路构成正反馈;3.C1、C2 为耦合电容为耦合电容,可不要。可不要。电阻取值范围：电阻取值范围：TTL反相器：反相器：R1=R2=0.7 2 k CMOS反相器：反相器：R1=R2=10 100 M 第25页，共32页，编辑于2022年，星期三三、三、CMOS 石英晶体多谐振荡器石英晶体多谐振荡器放放大大器器为保证为保证 CMOS 反相器静反相器静态时工作在转折区，偏置电态时工作在转折区，偏置电阻阻RF 取值为取值为:RF=10 100 M C1RFC2uo11100

11、 M 20 pF5 50 pF f0电容三点式电容三点式第26页，共32页，编辑于2022年，星期三6.1.3 多谐振荡器应用举例多谐振荡器应用举例一、秒信号发生器一、秒信号发生器RC1C211C1C1C1C1FF0FF1FF14FF15Q0Q1Q14Q15T 触发器触发器32768 Hz16384 Hz1 Hz2 Hz第27页，共32页，编辑于2022年，星期三二、模拟声响电路二、模拟声响电路10 F26784153NE555ICICR1C1B21+26784153NE55510k 100k 10k 150k 10k 8 R2R3R4R5C2C3C4+5V0.01 F0.01 F100 Fu

12、O1uO2uo1uo2第28页，共32页，编辑于2022年，星期三第六章第六章 小小 结结一、一、555 定时器定时器 是一种多用途的集成电路。只需外接少量阻容元件便可构是一种多用途的集成电路。只需外接少量阻容元件便可构成各种脉冲产生、整形电路，如成各种脉冲产生、整形电路，如施密特触发器施密特触发器、单稳态触发单稳态触发器器和和多谐振荡器多谐振荡器等。等。55512348765双极型双极型 (TTL)电源电源:4.5 16 V单极型单极型 (CMOS)电源电源:3 18 V带负载能力强带负载能力强第29页，共32页，编辑于2022年，星期三62784153555R1C+R2C1+VCCuO二、

13、多谐振荡器二、多谐振荡器 是一种自激振荡电路，不需要外加输入信号，就可以自动是一种自激振荡电路，不需要外加输入信号，就可以自动地产生出矩形脉冲。地产生出矩形脉冲。多谐振荡器多谐振荡器没有稳定状态，没有稳定状态，只有两个暂稳态。暂稳态间的相只有两个暂稳态。暂稳态间的相互转换完全靠电路本身电容的充互转换完全靠电路本身电容的充电和放电自动完成。电和放电自动完成。改变改变 R、C 定时元件数值的定时元件数值的大小，可调节振荡频率。大小，可调节振荡频率。在振荡频率稳定度要求很高的情况下，可采用在振荡频率稳定度要求很高的情况下，可采用石英晶体振荡石英晶体振荡器器。第30页，共32页，编辑于2022年，星期

14、三三、施密特触发器三、施密特触发器 是一种是一种脉冲整形电路脉冲整形电路，虽然不能自动产生矩形脉冲，却，虽然不能自动产生矩形脉冲，却可将输入的周期性信号整形成所要求的同周期可将输入的周期性信号整形成所要求的同周期的矩形脉冲输出，还可用来进行幅度鉴别、构成单稳态触发的矩形脉冲输出，还可用来进行幅度鉴别、构成单稳态触发器和多谐振荡器等。器和多谐振荡器等。62784153555+VCCuO2uIUCOuO1+VDDR 施密特触发器施密特触发器有两个稳定状态，有有两个稳定状态，有两个不同的触发电平，因此具有两个不同的触发电平，因此具有回差特回差特性性。它的两个稳定状态是靠两个不同的电。它的两个稳定状态

15、是靠两个不同的电平来维持的，输出脉冲的宽度由输入信号平来维持的，输出脉冲的宽度由输入信号的波形决定。此外，调节回差电压的大小，的波形决定。此外，调节回差电压的大小，也可改变输出脉冲的宽度。也可改变输出脉冲的宽度。外接电压调节回差 施密特触发器施密特触发器可由可由 555 定时器构成，定时器构成，也可用专门的集成电路实现。也可用专门的集成电路实现。第31页，共32页，编辑于2022年，星期三四、单稳态触发器四、单稳态触发器 也属于也属于脉冲整形电路脉冲整形电路，可将输入的触发脉冲变换为宽，可将输入的触发脉冲变换为宽度和幅度都符合要求的矩形脉冲，还常用于脉冲度和幅度都符合要求的矩形脉冲，还常用于脉

16、冲的定时、整形、展宽（延时）等。的定时、整形、展宽（延时）等。62784153555RC+C1+VCCuO0.01 FuI 单稳态触发器单稳态触发器有一个稳定有一个稳定状态和一个暂稳态。其输出脉状态和一个暂稳态。其输出脉冲的宽度只取决于电路本身冲的宽度只取决于电路本身 R、C 定时元件的数值，与输入信定时元件的数值，与输入信号无关。输入信号只起到触发号无关。输入信号只起到触发电路进入暂稳态的作用。电路进入暂稳态的作用。改变改变 R、C 定时元件的数定时元件的数值可调节输出脉冲的宽度。值可调节输出脉冲的宽度。单稳态触发器单稳态触发器可由可由 555 定时器构成，也可用集成的单稳态触发器实定时器构成，也可用集成的单稳态触发器实现。现。第32页，共32页，编辑于2022年，星期三