医学专题—第六章--脉冲波形的产生与整形4664.ppt

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1、6.2 555定时器芯片定时器芯片(xn pin)6.3 脉冲脉冲波形产生波形产生(chnshng)电电路路6.4 脉冲脉冲(michng)波形整形电波形整形电路路6 脉冲波形的变换与产生脉冲波形的变换与产生第一页，共三十五页。3 3、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、工作原理及外接参数路、工作原理及外接参数(cnsh)(cnsh)及电路指标的计算。及电路指标的计算。1 1、正确理解多谐振荡器、单稳态触发器、施密特触、正确理解多谐振荡器、单稳态触发器、施密特触发器的电路组成发器的电路组成(z chn)(z chn)及工作原理

2、。及工作原理。2 2、掌握、掌握555555定时器的工作定时器的工作(gngzu)(gngzu)原理。原理。教学基本要求教学基本要求第二页，共三十五页。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(gungfn)用于信号的用于信号的产生、变换、控制与检测。产生、变换、控制与检测。6.2 555定时器定时器电阻电阻(dinz)分压分压器器电压电压(diny)比较比较器器基本基本SR锁存器锁存器输出缓冲反相器输出缓冲反相器集电极开路输出三极管集电极开路输出三极管TvovICvI1vI2voC1C2+-+(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)RS&5

3、k 5 k 5 k&1RDVCC (8)G1、电路、电路 结构结构第三页，共三十五页。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 入入直接复位直接复位 置位置位 复位复位 保持保持2、工作、工作(gngzu)原理原理第四页，共三十五页。6.3.1 用用555定时器定时器组成组成(z chn)(z chn)多谐振荡器多谐振荡器1 1、电路电路(dinl)(dinl)组成组成R1R2 TC1C2+-+(4)RS&5 k 5 k 5 k&1RDVCC(8)G(1)(2)(5)(

4、6)(7)C)(-CCV-1R-2R6.3 脉冲脉冲(michng)波形产生电路波形产生电路第五页，共三十五页。1 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。电容充电，电路转换(zhunhun)(zhunhun)到第二暂态到第二暂态,输出为输出为0 02 2、工作、工作(gngzu)(gngzu)原理原理2 2、）、）电路第二暂稳态，电容放电，电路转换电路第二暂稳态，电容放电，电路转换(zhunhun)(zhunhun)到第一暂态到第一暂态 TC1C2+-+(4)RS&5 k 5 k 5 k&1RDVCC(8)G(1)(2)(5)(6)(7)C)(-CCV-

5、1R-2R第六页，共三十五页。3、工作波形工作波形(b xn)与振荡频率计算与振荡频率计算第七页，共三十五页。第八页，共三十五页。4 4、用用555555定时器组成定时器组成(z chn)(z chn)占空比可的调占空比可的调多谐振荡器多谐振荡器tW2=RBC1n20.7RBC tW1=RAC1n20.7RAC 第九页，共三十五页。6.3.2 门电路组成的门电路组成的多谐振荡器（环形多谐振荡器（环形(hun xn)(hun xn)、对称式、非对称式）、对称式、非对称式）1.电路电路(dinl)组成组成 vID1 D2 TP TN vO1 R C D4 D3 TP TN vOG1 G2+VDD

6、VC组成组成(z chn)的多谐振荡器的多谐振荡器.o1=1,o=0 时时,电容充电电容充电,I增加增加;o1=0,o=1 时时,电容放电电容放电,I下降下降;o1与与o反相反相,电容接在电容接在o o与与I之间之间:第十页，共三十五页。2.工作工作(gngzu)原理及振荡周期原理及振荡周期第十一页，共三十五页。TRC1n41.4RC 由门电路组成由门电路组成(z chn)的多谐振荡器的多谐振荡器的的振振荡周期荡周期T取决于取决于R、C电路和电路和 VTH，频率稳定性较差。，频率稳定性较差。3.振荡周期的计算振荡周期的计算(j sun)vI(0+)0；vC()VDD =RC,T1:vI(0+)

7、VDD；vC()0 =RC,T2:第十二页，共三十五页。6.4 脉冲脉冲(michng)波形整形电路波形整形电路一、施密特触发器一、施密特触发器电压传输特性电压传输特性及工作及工作(gngzu)(gngzu)特点：特点：施密特触发器属于电平触发器件，当输入信号达到施密特触发器属于电平触发器件，当输入信号达到(d do)(d do)某一定电压值某一定电压值时，输出电压会发生突变。时，输出电压会发生突变。电路有两个阈值电压。电路有两个阈值电压。输入信号增加和减少时，电路的阈值电压分输入信号增加和减少时，电路的阈值电压分别是正向阈值电压别是正向阈值电压（VT+）和负阈值电压（）和负阈值电压（VT-）

8、。同相输出施密特触发器同相输出施密特触发器反相输出施密特触发器反相输出施密特触发器 oVT+vO VOH VOL VT-vI 第十三页，共三十五页。（一）用（一）用555定时器组成定时器组成(z chn)施密特触发器施密特触发器vI如何如何(rh)改变电路的阈值电压和回差电压改变电路的阈值电压和回差电压?第十四页，共三十五页。（三）（三）施密特触发器的应用施密特触发器的应用(yngyng)(yngyng)VT+VT_v vT+T+v vT-T-1.1.波形波形(b xn)(b xn)变换变换 第十五页，共三十五页。VT+VT_电路电路(dinl)的频率可变的频率可变?占空比可变占空比可变?如何

9、如何(rh)改变占空比改变占空比?回差电压减小回差电压减小,占空比如何占空比如何(rh)变化变化?第十六页，共三十五页。2.波形波形(b xn)(b xn)的整形的整形第十七页，共三十五页。v vo ov vI I合理选择回差电压合理选择回差电压(diny)(diny)，可消除干扰信号。，可消除干扰信号。第十八页，共三十五页。o oI I3.幅度幅度(fd)(fd)鉴别鉴别 第十九页，共三十五页。v vo ov vI IV VT+T+V VT_T_V VOLOLV VOHOHT T1 1T T2 20 0t t0 0t tC Cv vo ov vI IR R1 14、用施密特触发器构成波形产生

10、用施密特触发器构成波形产生(chnshng)电路电路第二十页，共三十五页。电路在没有触发信号作用时处于一种稳定电路在没有触发信号作用时处于一种稳定(wndng)(wndng)状态。状态。单稳态触发器的工作单稳态触发器的工作(gngzu)(gngzu)特特点：点：在外来触发信号在外来触发信号(xnho)(xnho)作用下，电路由稳态翻转到暂稳作用下，电路由稳态翻转到暂稳态态;由于电路中由于电路中RC延时环节的作用，暂稳态不能长保持延时环节的作用，暂稳态不能长保持,经过一段时间后，电路会自动返回到稳态。暂稳态的经过一段时间后，电路会自动返回到稳态。暂稳态的持续时间仅取与持续时间仅取与RC参数值有关

11、。参数值有关。二、单稳态触发器二、单稳态触发器第二十一页，共三十五页。门电路组成门电路组成(z chn)的单稳态触发器的单稳态触发器MSI集成集成(j chn)单稳态触发器单稳态触发器不可重复不可重复(chngf)(chngf)触发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555定时器组成的单稳态触发器定时器组成的单稳态触发器按电路形式不同按电路形式不同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第二十二页，共三十五页。v vO Ov vI It tw wt tw wvOvItwtw不可重复不可重复(chngf)(chngf)触发触发可重复可重

12、复(chngf)(chngf)触发触发被重复被重复(ch(ch ngfngf)触发触发没有被重复触发没有被重复触发第二十三页，共三十五页。（一）（一）用用555定时器定时器组成组成(z chn)单稳态触发器单稳态触发器 1、电路、电路(dinl)VCCvI第二十四页，共三十五页。oc第二十五页，共三十五页。外加触发外加触发(chf)信号，电路转换到暂态，输出为信号，电路转换到暂态，输出为1触发信号消除触发信号消除(xioch)后，电容充电，当电容后，电容充电，当电容2/3Vcc，电路自动转，电路自动转换到稳态输出为换到稳态输出为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，

13、输出为输出为0 0 13VCCVCCvI2、工作、工作(gngzu)原原理理第二十六页，共三十五页。tw=RC1n31.1RC 3 3、主要参数计算、主要参数计算(j sun)(j sun)（1）输出输出(shch)脉冲宽度脉冲宽度tw电路是可重复电路是可重复(chngf)(chngf)触发的单稳触发的单稳?第二十七页，共三十五页。如将如将5脚接电压脚接电压(diny)V,电路的脉宽会改变吗电路的脉宽会改变吗?V增加增加,脉宽脉宽如何改变如何改变?减小减小?(2)恢复恢复(huf)时间时间tre(很很短短)(3)最高工作频率最高工作频率 fmax 第二十八页，共三十五页。（二）（二）集成集成(

14、j chn)单稳态触发器单稳态触发器 MC14528功能表功能表第二十九页，共三十五页。（三）（三）单稳态触发器的应用单稳态触发器的应用(yngyng)1.定时定时(dn sh)该电路该电路(dinl)可用于频率计可用于频率计第三十页，共三十五页。2.延时延时第三十一页，共三十五页。脉冲脉冲(michng)宽度调制器宽度调制器工作工作(gngzu)波形波形555组成组成(z chn)的单稳态的应用的单稳态的应用:第三十二页，共三十五页。用用555555定时器组成定时器组成可重复可重复(chngf)(chngf)触发单稳触发单稳第三十三页，共三十五页。作业作业(zuy)6-14，6-15，6-16第三十四页，共三十五页。内容(nirng)总结6.2 555定时器芯片。6 脉冲波形的变换与产生。3、掌握由555定时器组成的多谐、单稳、施密特触发器的电路、工作(gngzu)原理及外接参数及电路指标的计算。1、正确理解多谐振荡器、单稳态触发器、施密特触。555定时器是一种应用方便的中规模集成电路,广泛用于信号的产生、变换、控制与检测。6.3 脉冲波形产生电路。1、）电路第一暂态，输出为1。2、）电路第二暂稳态，电容放电，电路转换到第一暂态。vI(0+)0。作业第三十五页，共三十五页。