数字电子技术第三版第六章课件.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。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38页二、555 定时器1.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2页/共38页2.基本功

2、能+VCCuOTD5 k 5 k 5 k 8 83 31 16 65 57 72 24 4&1uDCOCOTHTHTRTR 0UOL饱和2VCC/3 111UOLVCC/3 饱和VCC/3 不变不变2VCC/3UT+UOH1&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一、非重复触发单稳态触发器 74121非重复触发 只能在稳态接受输入信号。第18页/共38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 H L H

3、 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19页/共38页7412174121应用电路输出脉冲u uO O的宽度：t tw w 0.7RC 0.7RCextext外接电容C Cextext一般取值范围为10 10 pFpF10F10F，采用外接电阻定时方式得到脉冲宽度可达2020ns ns 200ms 200ms。图(a)a)：外接电阻 R=Rext R=Rext（1.440k1.440k）图(b)b)：用内部电阻 R RR Rintint(约

4、为2 2k)k)。第20页/共38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21页/共38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 H L H H L H H L 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:

5、第22页/共38页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一、延时与定时1.延时1uIu O&uOuFuIu OtW2.定时选通uFuO二、整形uIuO第23页/共38页 1多谐振荡器没有稳定状态，只有两个暂稳态。2通过电容的充电和放电，使两个暂稳态相互交替，从而产生自激振荡，无需外触发,只需接通电源。3输出周期性的矩形脉冲信号，由于含有丰富的谐波分量，故称作多谐振荡器。工作特点：6.3 多谐振荡器多谐振荡器 Astable Multivibrator第24页/共38页设计思想：多谐振荡器是无稳态电路，两个暂稳态不断地交替。利用放电管T作为一个受控电子开关，使电容充电、

6、放电而改变THTR，使触发器交替置0、置1。6.3.1 555 定时器构成的多谐振荡器第25页/共38页6.3.1 555 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 62784153555R1C1+R2C2+VCC第26页/共38页二、振荡频率的估算和占空比可调电路62784153555R1C+R2C2+VCC1.C 充电时间 tw1uC（0+）=VCC/3,uC（）=VCC充电时间常数 1=（R1+R2）C2.C 放电时间 tw2可求得:放电时间常数 2=R2C（一）振荡频率的估

7、算第27页/共38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28页/共38页（二）占空比可调电路62784153555R1C+R2C2+VCCD1D2uOtw1=0.7R1Ctw2=0.7R2C第29页/共38页6.3.2 石英晶体多谐振荡器特点：频率稳定，精度高。1.符号和选频特性符号当 f =f0 时,电抗 X=0fXf0电感性电容性2.石英晶体多谐振荡器11C1R1R2C2uo工作原理：1.反相器静态工作在转折区（放大）;2.石英晶体 X=0,回路构成正反馈;3.

8、C1、C2 为耦合电容,可不要。电阻取值范围：TTL反相器：R1=R2=0.7 2 k CMOS反相器：R1=R2=10 100 M 第30页/共38页3.CMOS 石英晶体多谐振荡器放大器电容三点式为保证 CMOS 反相器静态时工作在转折区，偏置电阻RF 取值为:RF=10 100 M C1RFC2uo11100 M 20 pF5 50 pF f0第31页/共38页6.3.3 多谐振荡器应用举例一、秒信号发生器RC1C211C1C1C1C1FF0FF1FF14FF15Q0Q1Q14Q15T 触发器32768 Hz16384 Hz1 Hz2 Hz第32页/共38页二、模拟声响电路10 F267

9、84153NE555ICICR1C1B21+26784153NE55510k 100k 10k 150k 10k 8 R2R3R4R5C2C3C4+5V0.01 F0.01 F100 FuO1uO2uo1uo2第33页/共38页第六章 小小 结结一、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、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34页/共38页二、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脉冲，却可将输入的周期性信

10、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35页/共38页三、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。62784

11、153555RC+C1+VCCuO0.01 FuI 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36页/共38页62784153555R1C+R2C1+VCCuO四、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37页/共38页感谢您的观看。第38页/共38页