脉冲波形的产生与整形详解.pptx
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1、一、555定时器的电路结构定时器的电路结构8.1 集成555定时器电压比较器的功能:v+v-,vO=1 v+v-,vO=0由以下几部分组成:由以下几部分组成:(1)三个5k电阻组成的分压器。(2)两个电压比较器 C1和C2。第1页/共41页(3)基本RS触发器,(4)放电三极管T及缓冲器G。电路符号第2页/共41页二工作原理(1)4脚为复位输入端(RD),当RD为低电平时,不管其他输入端的状态如何,输出vo为低电平。正常工作时,应将其接高电平。(2)5脚为电压控制端,当其悬空时,比较器C1和C2的比较电压分别为2/3VCC 和1/3VCC。1/3VCC2/3VCC第3页/共41页(3)2脚为触
2、发输入端,6脚为阈值输入端,两端的电位高低控制比较器C1和C2的输出,从而控制RS触发器,决定输出状态。1/3VCC2/3VCC阈值阈值输入输入阈值阈值输入输入复复位位输输出出vI1vI2RDvo2/3VCC2/3VCC2/3VCC1/3VCC1/3VCC1/3VCC0111010不变不变功能表第4页/共41页8.2 施密特触发器施密特触发器施密特触发器具有回差电压特性,能将边沿变化缓慢的电压波形整形为边沿陡峭的矩形脉冲。一.用555定时器构成的施密特触发器1.电路组成及工作原理1/3VCC2/3VCC第5页/共41页电路符号电路符号第6页/共41页2.电压滞回特性和主要参数 (2)主要静态参
3、数 (a)上限阈值电压VT+vI上升过程中,输出电压vO由高电平VOH跳变到低电平VOL时,所对应的输入电压值。VT+=2/3VCC。(b)下限阈值电压VT vI下降过程中,vO由低电平VOL跳变到高电平VOH时,所对 应 的 输 入 电 压 值。VT=1/3VCC。(3)回差电压VT VT=VT+VT=1/3VCC(1)电压滞回特性1/3VCCVoVi0传输特性传输特性VOHVOL2/3VCC1/3VCC2/3VCCVT+VT VTVT+VT VT第7页/共41页电路符号电路符号O2vtO1vtVCC2vO1第8页/共41页 二 集成施密特触发器 2.TTL集成施密特触发器74LS14 1.
4、CMOS集成施密特触发器CC40106第9页/共41页三三 施密特触发器的应用举例施密特触发器的应用举例1.用作接口电路将缓慢变化的输入信号,转换成为符合TTL系统要求的脉冲波形。2.用作整形电路把不规则的输入信号整形成为矩形脉冲。输入输出VT+VT-第10页/共41页 3.用于脉冲鉴幅从一系列幅度不同的脉冲信号中,选出那些幅度大于VT+的输入脉冲。第11页/共41页0vctvo0t8.3 多谐振荡器多谐振荡器多谐振荡器多谐振荡器能产生矩形脉冲波的自激振荡器。能产生矩形脉冲波的自激振荡器。一一 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1.电路组成及工作原理2/3VCC1/3VCC
5、第12页/共41页EWB演示555组成多谐振荡器第13页/共41页2.振荡频率的估算(1)电容充电时间T1:(用三要素法计算)(2)电容放电时间T2(3)电路振荡周期T T=T1+T2=0.7(R1+2R2)C(5)输出波形占空比q(4)电路振荡频率fTT1T20vctvo0t2/3VCC1/3VCC第14页/共41页 二二 占空比可调的多谐振荡器电占空比可调的多谐振荡器电路路 利用二极管的单向导电性,把电容C充电和放电回路隔离开,再加上一个电位器,便可构成占空比可调的多谐振荡器。可计算得:T1=0.7R1C T2=0.7R2C 占空比:第15页/共41页三 石英晶体多谐振荡器有两个谐振频率。
6、当f=fs时,为串联谐振,石英晶体的电抗X=0;当f=fp时,为并联谐振,石英晶体的电抗无穷大。由晶体本身的特性决定:fs fp f0(晶体的标称频率)石英晶体的选频特性极好,f0十分稳定,其稳定度可达10-1010-11。1.石英晶体的选频特性X感性感性0容性容性第16页/共41页2.石英晶体多谐振荡器(1)串联式振荡器 R1、R2:使两个反相器都工作在转折区,成为具有高放大倍数的放大器。对于TTL门,常取R1=R2=0.72k,对于CMOS门,常取R1=R2=10100M;C1=C2是耦合电容。石英晶体工作在串联谐振频率f0下,只有频率为f0的信号才能通过,满足振荡条件。因此,电路的振荡频
7、率=f0,与外接元件R、C无关,所以这种电路振荡频率的稳定度很高。第17页/共41页(2)并联式振荡器 RF是偏置电阻,保证在静态时使G1工作转折区,构成一个反相放大器。晶体工作在略大于fS与 fP之间,等效一电感,与C1、C2共同构成电容三点式振荡电路。电路的振荡频率=f0。反相器G2起整形缓冲作用,同时G2还可以隔离负载对振荡电路工作的影响。第18页/共41页四多谐振荡器应用实例四多谐振荡器应用实例1.简易温控报警器第19页/共41页 2.双音门铃。第20页/共41页3.秒脉冲发生器 CMOS石英晶体多谐振荡器产生f=32768Hz的基准信号,经T/触发器构成的15级异步计数器分频后,便可
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