脉冲信号的产生与整形54302.ppt

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1、主要要求：了解脉冲信号产生与整形的方法。了解多谐振荡器的常用电路及其工作原理。2.1 脉冲信号的产生与整形了解施密特触发器和单稳态触发器的逻辑功能、工作特点和典型应用。矩形脉冲基本特性1.矩形脉冲的二值性矩形脉冲二进制数字信号高、低电平1、02.矩形脉冲的特性参数TT 脉冲周期UmUm 脉冲幅度0.5UmtWtW 脉冲宽度0.1Um0.9Umtrtr 上升时间tftf 下降时间1.矩形脉冲矩形脉冲基本特性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）

2、整形为矩形脉冲。由施密特触发器和单稳态触发器来实现555时基集成电路的结构和工作原理 555时基电路大量应用于电子控制、电子检测、仪器仪表、家用电器、音响报警、电子玩具等诸多方面。还可用作振荡器、脉冲发生器、延时发生器、定时器、方波发生器、单稳态触发振荡器、双稳态多谐振荡器、自由多谐振荡器、锯齿波发生器、脉宽调制器、脉位调制器等等。http:/定时器555触摸定时开关 当需要开灯时，用手触碰一下金属片P，人体感应的杂波信号电压由C2加至555的触发端，使555的输出由低变成高电平，继电器KS吸合，电灯点亮。同时，电源便通过R1给C1充电，定时开始。当电容C1上电压上升至电源电压的2/3时，C1

3、第7脚通道放电，使第3脚输出由高电平变回到低电平，继电器释放，电灯熄灭，定时结束。定时长短由R1、C1决定。555定时器 1.电路组成图6-28555 定时器(a)原理图(b)外引线排列图电阻分压器电压比较器基本RS 触发器放电管T缓冲器（1）电阻分压器由3个5k 的 电 阻R 组 成，为 电 压 比 较 器C1和C2提供基准电压。（2）电压比较器C1和C2。当UU时，UC输 出 高 电 平，反 之则输出低电平。CO为控制电压输入端。当CO悬空时，UR12/3VCC，UR21/3VCC。当COUCO时，UR1UCO，UR21/2UCO（3）放电管TT 是 集 电 极 开 路 的 三 极 管。相

4、 当 于 一 个 受 控 电 子 开关。输出为0时，T 导通，输出为1时，T 截止。555定时器的引脚双极型（TTL）电源:4.5 16V55512348765单极型（CMOS）电源:3 18V带负载能力强。不变 不变1截止1 1导通0 1导通0 0V 状态 OUT=Q RDTR TH输 出 输 入 定时器 5G555 的功能表 555 应用（1）多谐振荡器+VCCuO8 83 31 16 65 57 72 24 4&1TDR1R2CuC uCtUOH uOtUOL6278 4153555R1C1+R2C2+VCC多谐振荡器62784153555R1C+R2C2+VCC1.C 充电时间 tw1

5、充电时间常数1=（R1+R2）C2.C 放电时间 tw2放电时间常数2=R2C多谐振荡器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：多谐振荡器占空比可调电路62784153555R1C+R2C2+VCCD1D2uOtw1=0.7R1Ctw2=0.7R2C多谐振荡器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电阻取值范围：TTL反相器：R1=R2=0.7 2 k

6、CMOS反相器：R1=R2=10 100 M 多谐振荡器应用-模拟声响电路10F267841 53NE555ICICR1C1B21+2678 41 53NE55510k 100k 10k 150k 10k 8R2R3R4R5C2C3C4+5V0.01 F0.01 F100 FuO1uO2uo1uo2555 应用（2）施密特触发器AY1普通反相器uAUTHuY?TTL：1.4 VCMOS：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：2.振荡电路施密特触发器+VCCuO1TD8 83 31 16 65 57 72 24 4&1uI uItUOH uOtUOLOO001111

7、001100U UCO CO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 比施密特触发器滞回特性UUTTOuIuOUOHUOLUUT+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回差电压下限阈值电压回差电压UT=UT+UT施密特触发器应用1.接口MOS或CMOS1把缓变输入信号转换为TTL系统要求的脉冲正弦波振荡器12.整形输入输出UT+UT555 应用（3）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

8、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。单稳态触发器+VCCuO8 83 31 16 65 57 72 24 4&1TDQRCuIuCuI 与 VCC/3 比较uC 与 2VCC/3 比较稳态：稳态：TD 饱和,Q=0110101饱和暂稳态 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 VCC/3，引起 Q=1，TD 截止。暂稳态 稳态自动0 01 10 00 0导通 饱和1100单稳态触发器uOuIVCC0uC02VCC/3VCCuOtw62784153555RC+VCC0.01 FuI+uC单稳态触发器1.输出脉冲宽度 twuC（0+）=0,uC（）=VCC,uC（tw）=2VCC/32.恢复时间 tre 很小2=RCESC3.最高工作频率 fmax 单稳态触发器应用1.延时1 uIu O&uOuFuIu OtW2.定时选通uFuO3.整形uIuO555 多谐振荡器仿真55512348765555 施密特触发器仿真55512348765信号发生器：正弦波 1K 3V三角波 1K 3V