脉冲产生与整形电路.pptx

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1、3.获得脉冲的方法：1）自激振荡电路直接产生矩形脉冲。由多谐振荡器来实现 555 定时器是构成多谐振荡器、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。2）将已有波形（正弦波、锯齿波等）整形为矩形脉冲。由施密特触发器和单稳态触发器来实现第1页/共25页二、555 定时器1.电路组成分压器分压器比较器比较器RS RS 触发器触发器输出缓冲晶体管晶体管开关开关+VCCuOTD5 k5 k5 k8 83 31 16 65 57 72 24 4&1uD第2页/共25页2.基本功能+VCCuOTD5 k5 k5 k8 83 31 16 65 57 72 24 4&1uDCOCOTHTHTRTR0U

2、OL饱和2VCC/3 111UOLVCC/3 饱和VCC/3 不变不变2VCC/3VCC/3 UOH截止0 1 1 0UTHuoTD的状态UR第3页/共25页3.555 定时器的外引脚和性能55512348765电源电压电源电压输出高电平输出高电平双极型双极型 （TTL）4.5 16V90%VCC单极型单极型 （CMOS）3 18V95%VDD第4页/共25页6.1 施密特触发器（Schmitt Trigger）6.1.1 6.1.1 用用 555 555 定时器构成的施密特触发器定时器构成的施密特触发器一、普通反相器和施密特反相器的比较AY1普通反相器uAUTHuY?TTL：1.4 VCMO

3、S：施密特反相器AYuAUT+UT上限阈值电压下限阈值电压uY回差电压：第5页/共25页一、电路组成及工作原理+VCCuO1TD8 83 31 16 65 57 72 24 4&1uI工作原理 uItUOH uOtUOLOO0 01 11 10 01 10 0U UCOCO外加 U UCO CO 时,可改变阈值和回差电压+VDDuO2uI 上升时与 2VCC/3 比uI 下降时与 VCC/3 比0第6页/共25页二、滞回特性及主要参数1.滞回特性U UT T OuIuOUOHUOLU UT+T+uI 增大时与上限阈值比特点:uI 减小时与下限阈值比上限阈值电压2.主要静态参数回差电压下限阈值电

4、压回差电压UT=UT+UT第7页/共25页6.1.2 6.1.2 集成施密特触发器集成施密特触发器一、CMOS 集成施密特触发器1.引出端功能图CC40106（六反相器）1A1Y2A2Y3A3Y6A6Y5A5Y4A4YVDDVSS1234567141312111098CC4093（四2输入与非门）3A3B3Y4Y4A4BVDDVSS12345671413121110 9 81A1Y1B2A2Y2B第8页/共25页2.主要静态参数CC40106、CC4093 的主要静态参数电参数电参数名称名称符号符号测试条件测试条件参参 数数单位单位VDD最小值最小值最大值最大值上限阈上限阈值电压值电压UT+5

5、10152.24.66.83.67.110.8V下限阈下限阈值电压值电压UT510150.92.54 2.85.27.4V滞回滞回电压电压 UT510150.31.21.61.63.45V二、TTL 集成施密特触发器（略）第9页/共25页6.2 单稳态触发器特点:1.只有两种状态:稳态和暂稳态；2.外来触发（窄）脉冲使:稳态暂稳态稳态；3.暂稳态持续时间仅取决于电路参数,与触发脉冲无关。用途；定时：产生一定宽度的方波。延时：将输入信号延迟一定时间后输出。整形：把不规则波形变为宽度、幅度都相等的脉冲。第10页/共25页6.2.1 6.2.1 用用 555 555 定时器构成的定时器构成的单稳态触

6、发器一、电路组成及工作原理+VCCuO8 83 31 16 65 57 72 24 4&1TDQRCuIuCuI 与 VCC/3 比较uC 与 2VCC/3 比较稳态：TD 饱和,Q=0110101饱和暂稳态：TD 截止,Q=1110截止引起暂稳态的原因:1.通电的随机过程；2.uI 从 1 0使 u2 1&TRATRBTR+RintCextRICXRX/CXRext/Cext 表示不属于逻辑状态连接下降沿触发输入上升沿触发输入非重复触发外接定时电阻、电容VCC内接接定时电阻引出端第13页/共25页2.功能表输输 入入输输 出出注注TRA TRB TR+Q Q L H L H L H H L

7、H L H L H L H保持保持稳态稳态 H H H H H下降沿下降沿触发触发 L L 上升沿上升沿触发触发3.主要参数输出脉宽 tw:输入触发脉冲最小周期 Tmin:周期性输入触发脉冲占空比 q:第14页/共25页二、可重复触发单稳态触发器 74122可重复触发 在暂稳态期间,能够接受新的触发信号。1.图形符号1TRATRBTR+ARintCextRICXRX/CXRext/Cext&RTR+BRD直接复位可重复触发第15页/共25页2.功能表输输 入入输输 出出注注RD TRA TRB TR+A TR+BQ Q L H H L L L H L H L H L H复位复位保持保持稳态稳态

8、 H L H H L H H L H H L H L H H L H H上升沿上升沿触发触发 H H H H H H H H H H H下降沿下降沿触发触发当定时电容C 1000 pF时:第16页/共25页6.3 多谐振荡器 Astable Multivibrator6.3.1 555 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 6278 4153555R1C1+R2C2+VCC第17页/共25页二、振荡频率的估算和占空比可调电路62784153555R1C+R2C2+VCC(1)C

9、 充电时间 tw1uC（0+）=VCC/3,uC（）=VCC充电时间常数1=（R1+R2）C(2)C 放电时间 tw2可求得:放电时间常数2=R2C1.振荡频率的估算第18页/共25页(3)振荡频率 f uCtUOH uOtUOLtw1tw2Ttw1=0.7(R1+R2)Ctw2=0.7R2CT=0.7（R1+2R2）C振荡周期：振荡频率：占空比：第19页/共25页2.占空比可调电路62784153555R1C+R2C2+VCCD1D2uOtw1=0.7R1Ctw2=0.7R2C第20页/共25页第六章 小 结一、555 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成各种脉冲产生

10、、整形电路，如施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器等。55512348765双极型 (TTL)电源:4.5 16 V单极型 (CMOS)电源:3 18 V带负载能力强第21页/共25页62784153555R1C+R2C1+VCCuO二、多谐振荡器 是一种自激振荡电路，不需要外加输入信号，就可以自动地产生出矩形脉冲。多谐振荡器没有稳定状态，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电和放电自动完成。改变 R、C 定时元件数值的大小，可调节振荡频率。在振荡频率稳定度要求很高的情况下，可采用石英晶体振荡器。第22页/共25页三、施密特触发器 是一种脉冲整形电路，虽然不能自动产生矩形

11、脉冲，却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、构成单稳态触发器和多谐振荡器等。62784153555+VCCuO2uIUCOuO1+VDDR 施密特触发器有两个稳定状态，有两个不同的触发电平，因此具有回差特性。它的两个稳定状态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。外接电压调节回差 施密特触发器可由 555 定时器构成，也可用专门的集成电路实现。第23页/共25页四、单稳态触发器 也属于脉冲整形电路，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，还常用于脉冲的定时、整形、展宽（延时）等。62784153555RC+C1+VCCuO0.01FuI 单稳态触发器有一个稳定状态和一个暂稳态。其输出脉冲的宽度只取决于电路本身 R、C 定时元件的数值，与输入信号无关。输入信号只起到触发电路进入暂稳态的作用。改变 R、C 定时元件的数值可调节输出脉冲的宽度。单稳态触发器可由 555 定时器构成，也可用集成的单稳态触发器实现。第24页/共25页感谢您的观看！第25页/共25页