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1、1,电子技术,数字电路部分,第六章 脉冲波形的产生和整形,2,第六章 脉冲波形的产生和整形,6.1 概述 6.2 555定时器及其应用 6.3 施密特触发器 6.4 单稳态触发器 6.5 多谐振荡器 ,3,6.1.1 常见的几种脉冲信号波形 “脉冲”是指脉动和短促的意思。我们所讨论的脉冲信号是指在短暂时间间隔内作用于电路的电压或电流。从广义来说,各种非正弦信号统称为脉冲信号。脉冲信号的波形多种多样,图6.1给出了几种常见的脉冲信号波形。,6.1 概述,4,图6.1 几种常见的脉冲信号波形 (a)矩形波；(b)方波；(c)尖脉冲；(d)锯齿波；(e)三角波；(f)阶梯波,5,6.1.2 矩形脉冲
2、的参数 (1)脉冲幅度Um (2)脉冲宽度tw (3)上升时间tr (4)下降时间tf (5)脉冲周期T或占空比q=tw/T,6,6.2 555定时器及其应用,555定时器是将模拟电路和数字电路集成于 一体的电子器件。它使用方便,带负载能力较强, 目前得到了非常广泛的应用。,7,6.2.1 555定时器的结构与功能,1、555定时器的结构,低电平 触发端,高电平 触发端,电压 控制端,复位端 低电平有效,放电端,4.516V,外接电容,200mA低于VCC 1-3V,8,电压比较器的功能： v+ v-，vO=1 v+ v-，vO=0 （3）基本RS触发器、 （4）放电三极管T及缓冲器G。,二、
3、555定时器的电路组成,（1）Vco不用时，通过0.01F 接地。 （2）正常工作时，置零端接高电平。,+大-小输出1,由以下几部分组成： （1）三个阻值为5k的电阻组成的分压器。 （2）两个电压比较器C1和C2。,9,0,0,1,三、555定时器的工作原理,10,2VCC/3,VCC/3,0,0,0,1,1,11,2VCC/3,VCC/3,1,0,0,1,1,1,1,0,12,2VCC/3,VCC/3,1,1,1,0,0, =1、VTH2VCC/3、VTLVCC/3时，C1=0、C2=0，Q=1、Q=1，uo=0，T饱和导通。,13,施密特触发器是波形变换电路。 施密特电路的特点: 有两个稳
4、定状态 输入信号在上升和下降过程中，电路状态 转换的输入电平不同 电路状态转换时有正反馈过程，使输出波形边沿变陡 ,6.3 施密特触发器,14,一、电路组成,15,二、工作原理,上限阈值电压VT+=（2/3）Vcc,下限阈值电压VT-=（1/3）Vcc,回差电压,16,CB555,二、工作原理,17,主要用于波形变换、脉冲整形及脉冲鉴幅等。,三、施密特触发器的应用,1.波形变换将变化缓慢的非矩形波变换为矩形波。,CB555,18,2.脉冲整形 将一个不规则的或者在信号传送过程中受到干扰而变坏的波形经过施密特电路，可以得到良好的波形,这就是施密特电路的整形功能。,CB555,19,3.脉冲幅度鉴
5、别 利用施密特电路,可以从输入幅度不等的一串脉冲中,去掉幅度较小的脉冲,保留幅度超过VT+的脉冲,这就是幅度鉴别。,CB555,20,施密特触发器总结,有两个稳定状态 脉冲周期取决于输入脉冲周期,21,6.4 单稳态触发器,稳态,暂稳态,vI,自动,22,一、电路组成,23,24,二、工作原理,1.电路的稳态,暂稳态,25,2.跳变条件,触发信号,26,3. 暂稳态维持时间,电容充电时间,27,4.工作过程,28,5 输出脉冲宽度tw,29,单稳态触发器是常见的脉冲基本单元电路之一,它被广泛的用作脉冲的定时和延时。 脉冲的定时 由于单稳态触发器能产生一定宽度tw的矩形输出脉冲,利用这个矩形脉冲
6、去控制某电路，使它在tw时间内动作(或不动作),这就是脉冲的定时。,三、单稳态触发器的应用,30,图示是利用输出宽度为tw的矩形脉冲作为与门输入信号之一,只有在tw时间内,与门才开门,信号A才能通过与门。,定时,31,整形,延时,32,单稳态触发器的特点,稳态,暂稳态,脉冲宽度既暂稳态维持时间由电路自身 参数决定,输出脉冲周期由输入脉冲决定,33,6.5 多谐振荡器,两个暂稳态,电路在两个暂稳态之间自动来回转换， 暂稳态持续时间由电路自身参数决定。,34,一、 电路组成,(a),电路,35,二、 工作原理,36,三、 电路振荡周期T,电路振荡频率,占空比,37,该电路的振荡周期为,38,模拟声响电路,将振荡器的输出电压uo1，接到振荡器中555定时器的复位端（4脚），当uo1为高电平时振荡器振荡，为低电平时555定时器复位，振荡器停止震荡。,39,多谐振荡器的特点,无稳态,脉冲宽度既占空比由电路自身 参数决定,输出脉冲周期由电路参数决定,40,本章重点,1、555集成定时器的电路组成、工作原理和基本功能。 2、 555定时器构成的施密特触发器，单稳态触发器输入电压uI与输出电压uO之间的关系，多谐振荡器振荡周期的估算方法。电路中定时元件RC的作用。,
