第9章 脉冲波形精选文档.ppt

《第9章 脉冲波形精选文档.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第9章 脉冲波形精选文档.ppt（44页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第9章 脉冲波形本讲稿第一页，共四十四页9.1 概述概述一、矩形脉冲的获取方法一、矩形脉冲的获取方法1.利利用用各各种种形形式式的的多多谐谐振振荡荡器器电电路路直直接接产产生生所所需需要的矩形脉冲；要的矩形脉冲；2.通过各种整形电路把已有的周性变化波形变通过各种整形电路把已有的周性变化波形变换为符合要求的矩形脉冲。换为符合要求的矩形脉冲。本讲稿第二页，共四十四页tU(V)T0.5VomtW0.9Vom0.1VomtrtfVom二、矩形脉冲的主要参数二、矩形脉冲的主要参数占空比占空比q tw T。本讲稿第三页，共四十四页1、矩形波信号的参数、矩形波信号的参数 Uom脉冲幅度，脉冲电压最大值。脉冲

2、幅度，脉冲电压最大值。tW脉冲宽度，从脉冲前沿上升到0.5Uom开始,到脉冲后沿下降到0.5Uom为止的一段时间。tr上升时间，脉冲前沿从0.1Uom上升到0.9Uom所需的时间tf下降时间，脉冲后沿从0.9Uom上升到0.1Uom所需的时间T脉冲周期，在周期性脉冲序列中，两个相邻脉冲间的 时间间隔。本讲稿第四页，共四十四页理想的矩形脉冲波参数如下：tr=tf=0，tW、Uom和T也是稳定的。实际的矩形脉冲波tr和tf都不等于0，tW、Uom和T也受很多因素影响而不稳定。q占空比，脉冲宽度和脉冲周期的比值。f脉冲频率，单位时间内脉冲重复的次数。本讲稿第五页，共四十四页9.2 施密特触发器施密特

3、触发器一、施密特触发器的工作特点一、施密特触发器的工作特点1、输输出出从从低低电电平平跳跳到到高高电电平平时时对对应应的的输输入入电电平平，与与输输出出从从高高电电平平跳跳到到低低电电平平时时对对应应的的输输入入电电平平不不同同，电电路路有有两两个个不不同同的的阈阈值值电压电压。2、在在电电路路状状态态转转换换时时，通通过过电电路路内内部部的的正正反反馈馈过过程程使使输输出出电电压波形的边沿变得很陡。压波形的边沿变得很陡。利利用用这这两两个个特特点点不不仅仅能能将将边边沿沿变变化化缓缓慢慢的的信信号号波波形形整整形形为为边边沿沿陡陡峭峭的的矩矩形形波波，而而且且可可以以将将叠叠加加在在矩矩形形

4、脉脉冲冲高高、低低电电平上的噪声有效地清除。平上的噪声有效地清除。本讲稿第六页，共四十四页二、门电路组成的施密特触发器二、门电路组成的施密特触发器11ViR1G2G1R2Vo1VoVi1、Vi=0时，时，Vi=0，Vo1=1，Vo=0；电路正常工作条件：电路正常工作条件：R1VR1 VR2 0 导通导通1 VR2 1 截止截止1 VR2 保持保持 保持保持 本讲稿第三十页，共四十四页二、二、用用555定时器接成的施密特触发器定时器接成的施密特触发器1.电路联接电路联接 VI1 R VOVI2 S 555 VO VCO+Vi-+Vo2.工作原理工作原理1）Vi从从0逐渐升高的过程：逐渐升高的过程

5、：当当Vi=0时，故时，故VO=VCC；当当 VR2 Vi VR1 后，故后，故VO=0。因此，。因此，VT+=VR1vcc本讲稿第三十一页，共四十四页VCOVI1 R VOVI2 S 555 VO+Vi+Vo2）Vi从从VCC逐渐降低的过程：逐渐降低的过程：当当Vi=VCC时，故时，故vO=0V；当当 VR2 Vi VR1 时，故时，故VO保持不变；保持不变；当当Vi VR2 后后，故故VO=VCC。因因此此，VT-=VR2vcc本讲稿第三十二页，共四十四页3、电压传输特性、电压传输特性ViVoVCCVT-VT+4、参数计算、参数计算 VT-=VR2 VT+=VR1VT=VT+-VT-本讲稿

6、第三十三页，共四十四页OuO/Vt 例例 试对应输入波形画出试对应输入波形画出下图中输出下图中输出波形。波形。184355557+12V0.01 FuIuO260uI/Vt246810 R SuIuO+12VUT+UT-abcdefUOH解：解：UT+=2/3 VCC=8 VUT-=1/3 VCC=4 V因此可画出输出波形为因此可画出输出波形为 电路构成反相输出的施密特触发器电路构成反相输出的施密特触发器本讲稿第三十四页，共四十四页三、用三、用555定时器接成的单稳态触发器定时器接成的单稳态触发器1.单稳态触发器的工作特点单稳态触发器的工作特点 1)它有它有稳态稳态和和暂稳态暂稳态两个不同的工

7、作状态；两个不同的工作状态；2)在在外外界界触触发发脉脉冲冲作作用用下下，能能从从稳稳态态翻翻转转到到暂暂稳稳态态，在在暂暂 稳稳态态维维持一段时间以后，再自动返回稳态；持一段时间以后，再自动返回稳态；3)暂暂稳稳态态维维持持时时间间的的长长短短取取决决于于电电路路本本身身的的参参数数，与与触触发发脉脉冲的宽度和幅度无关。冲的宽度和幅度无关。由于具备这些特点单稳态触发器被广泛应用于脉冲整形、延由于具备这些特点单稳态触发器被广泛应用于脉冲整形、延时时(产生滞后于触发脉冲的输出脉冲产生滞后于触发脉冲的输出脉冲)以及定时以及定时(产生固定时间宽度的产生固定时间宽度的脉冲信号脉冲信号)等。等。本讲稿第

8、三十五页，共四十四页2.电路联接电路联接3.工作原理工作原理1）稳稳态态时时Vi=1，Vo=0，TD导导通通，VI2=02）当当Vi突突变变为为0时时，VO突突变变为为 1，TD截截止止，电电容容C充充电电，VI1增增加加为为VR1时（之前时（之前Vi变回变回1），），Vo=0；3）Vo=0 时时，TD导导通通，电电容容C放放电，电，VI1减小到减小到0时，电路进入稳态。时，电路进入稳态。VCOVI1 R VOVI2 S 555 VO+Vi+VoVccRC本讲稿第三十六页，共四十四页4.工作波形ViVoVcVR1 TW本讲稿第三十七页，共四十四页 例例 用左图所示的单稳态电路输出用左图所示的单

9、稳态电路输出定时时间为定时时间为1 s 的的正脉冲，正脉冲，R=27 k，试确定定时元件，试确定定时元件 C 的取值。的取值。uCOtOuOtUOLUOHtWOOtUIHuItWIVCC解：解：因为因为 tWO 1.1 RC故故可取标称值可取标称值 33 F。本讲稿第三十八页，共四十四页四、用四、用555定时器接成的多谐振荡器定时器接成的多谐振荡器多多谐谐振振荡荡器器是是一一种种自自激激振振荡荡器器，在在接接通通电电源源以以后后，不不需需要要外外加加触触发发信信号号能能自自动动地地产产生生矩形脉冲。矩形脉冲。VCOVI1 R VOVI2 S 555 VO+VoVccCR1R2本讲稿第三十九页，

10、共四十四页电路的振荡周期为电路的振荡周期为 占空比为占空比为 本讲稿第四十页，共四十四页555 定时器构成的施密特触发器、单稳态触发器和定时器构成的施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器典型电路为多谐振荡器典型电路为 555 定时器构成的定时器构成的施密特触发器施密特触发器555 定时器构成的定时器构成的单稳态触发器单稳态触发器555 定时器构成的定时器构成的多谐振荡器多谐振荡器本讲稿第四十一页，共四十四页GNDVCCRDOUTCO555R SVOVCC0.01 FR1C+R2RP1RP2 例例 指指出出右右图图中中控控制制扬扬声声器器鸣鸣响响与与否否和和调调节节音音调调高高低低的的分分别别是

11、是哪哪个个电电位位器器？若若原原来来无无声声，如如何何调调节节才才能能鸣鸣响响？欲欲提提高高音音调调，又又该该如如何何调调节？节？解：解：R1、R2、RP1 和和 C 共同构成定时元件，因此调节共同构成定时元件，因此调节 RP1 可调节音调高低。可调节音调高低。欲提高音调，则应减小欲提高音调，则应减小 RP1，因此触头应下移。，因此触头应下移。RP2调节调节 RP2 可控制可控制 RD 为为 0 或或 1，从而控制振荡器工作与，从而控制振荡器工作与否，因此能控制扬声器鸣响与否。否，因此能控制扬声器鸣响与否。调节调节 RP2 使触头左移至适当位置，可使使触头左移至适当位置，可使 RD=1，使，使扬声器鸣响。扬声器鸣响。RP1本讲稿第四十二页，共四十四页例：延迟报警器本讲稿第四十三页，共四十四页例 救护车扬声器发音电路本讲稿第四十四页，共四十四页