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1、第七章脉冲波形的产生和整形7.1 概述概述7.2 施密特触发器施密特触发器7.3 单稳态触发器单稳态触发器7.4 多谐振荡器多谐振荡器7.5 555定时器及其应用定时器及其应用7.1 概述概述一、获取矩形脉冲的方法一、获取矩形脉冲的方法1. 脉冲波形发生电路脉冲波形发生电路2. 脉冲波形整形电路脉冲波形整形电路二、描述矩形脉冲特性的主要参数二、描述矩形脉冲特性的主要参数7.2 施密特触发器施密特触发器7.2.1 用门电路组成的施密特触发器用门电路组成的施密特触发器施密特触发器的主要特点：施密特触发器的主要特点：输入信号在上升和下降过程中，电路状态转换的输入输入信号在上升和下降过程中，电路状态转
2、换的输入电平不同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电路状态转换时有正反馈过程，使输出波形边沿变陡7.2.2施密特触发器的应用施密特触发器的应用用于波形变换用于波形变换7.2.2施密特触发器的应用施密特触发器的应用用于鉴幅用于鉴幅7.2.2 施密特触发器的应用施密特触发器的应用用于脉冲整形用于脉冲整形7.2.3 用施密特触发器构成的多谐振荡器用施密特触发器构成的多谐振荡器调节调节R和和C的大小，可以改变振荡周期的大小，可以改变振荡周期输出脉冲占空比可调输出脉冲占空比可调7.4 多谐振荡器（自激振荡，不需要外加触发信号）多谐振荡器（自激振荡，不需要外加触发信号）7.4.1 对称
3、式多谐振荡器对称式多谐振荡器一、工作原理（一、工作原理（TTL）(1)静态（未振荡）时状态是不稳定的。静态（未振荡）时状态是不稳定的。 G1、G2工作在电压传输特性的转折区或线性区，工作在电压传输特性的转折区或线性区，即工作在放大状态。即工作在放大状态。二、电压波形二、电压波形7.4.2 非对称式多谐振荡器非对称式多谐振荡器一、工作原理（一、工作原理（CMOS）二、电压波形二、电压波形7.4.3 环形振荡器环形振荡器一、最简单的环形振荡器一、最简单的环形振荡器二、实用的环形振荡器二、实用的环形振荡器（TTL）7.4.5 石英晶体多谐振荡器石英晶体多谐振荡器1922年美国年美国 卡第提出用石英卡
4、第提出用石英压电效应调制电磁振荡的频率。压电效应调制电磁振荡的频率。 巴黎广播电台首先用严济慈巴黎广播电台首先用严济慈制作的石英振荡片实现了无线制作的石英振荡片实现了无线电播音中的稳频，随后各国相电播音中的稳频，随后各国相继采用，使无线广播振荡电磁继采用，使无线广播振荡电磁回路稳频成为压电晶体的最重回路稳频成为压电晶体的最重要应用之一。要应用之一。7.5 555定时器及其应用定时器及其应用7.5.1 555定时器定时器 （数（数/模混合模混合IC）一、电路结构一、电路结构电压比较器（电压比较器（C1,C2）锁存器锁存器输出缓冲器（输出缓冲器（G3,G4）放电三极管（放电三极管（TD）输输 入入
5、输输 出出0XX0导通导通10导通导通1不变不变不变不变11截止截止11截止截止7.5.2 用用555定时器接成施密特触发器定时器接成施密特触发器工作原理工作原理用用555555接成的施密特触发器接成的施密特触发器 多谐振荡器（原理性电路）多谐振荡器（原理性电路）C C C Cv vo oR R R R7.5.3 用用555定时器接成单稳态触发器定时器接成单稳态触发器单稳态触发器的特点：单稳态触发器的特点：有一个有一个稳态稳态和一个和一个暂稳态暂稳态。在外界触发信号作用下，能从在外界触发信号作用下，能从稳态稳态暂稳态暂稳态， 维维持一段时间后持一段时间后自动自动返回稳态。返回稳态。暂稳态维持的
6、时间长短取决于电路的内部参数。暂稳态维持的时间长短取决于电路的内部参数。 用用555定时器接成单稳态触发器定时器接成单稳态触发器外加触发信号外加触发信号( (下降沿下降沿) )，电路转换到暂态，输出为，电路转换到暂态，输出为1 1触发信号消除后，电容充电电路自动转换到稳态输出为触发信号消除后，电容充电电路自动转换到稳态输出为0 0没有触发信号时没有触发信号时( ( ) )电路处于稳态，输出为电路处于稳态，输出为0 0 性能参数：性能参数：暂稳态输出的宽度暂稳态输出的宽度7.5.4 用用555接成多谐触发器接成多谐触发器.uC.+UCC4876213CR1R25.例：多谐振荡器构成水位监控报警电
7、路例：多谐振荡器构成水位监控报警电路例：多谐振荡器构成水位监控报警电路例：多谐振荡器构成水位监控报警电路 水位正常情况下，电容水位正常情况下，电容C被短接，扬声器不发被短接，扬声器不发音；水位下降到探测器以下时，多谐振荡器开始音；水位下降到探测器以下时，多谐振荡器开始工作，扬声器发出报警。工作，扬声器发出报警。+例例例例：单稳态触发器构成单稳态触发器构成单稳态触发器构成单稳态触发器构成短时用照明灯短时用照明灯48162357uouiUCCSRCuituottp若若S S未按下未按下, , 则则 ui = 1 = 1 若若S S按下按下, , 则则 ui = 0 = 0 uo按一下按一下按钮按钮
8、 S未按未按0KT的线圈的线圈不通电不通电KT 的触点的触点断开断开灯灯灭灭1通电通电闭合闭合亮亮灯亮的时间为：灯亮的时间为： tp = 1.1 R C48162357uOuiUCCCSKTKTD1D2R555定时器的更多应用定时器的更多应用多谐振荡器应用实例多谐振荡器应用实例1. 简易温控报警器简易温控报警器 2. 双音门铃双音门铃 如何改为变调？如何改为变调？单稳态触发器的应用单稳态触发器的应用1. 延时与定时延时与定时（1）延时）延时图图中中，v/O的的下下降降沿沿比比vI的的下下降降沿沿滞滞后后了了时间时间tW。（2）定时）定时当当v/O=1时时,与与门门打打开开, vO= vF。当。
9、当v/O=0时，时，与与门门关关闭闭,vO为为低低电电平平。与与门门打打开开的的时时间间是是单单稳稳输输出出脉脉冲冲v/O的宽度的宽度tW。 2. 整形整形 单单稳稳态态触触发发器器能能够够把把不不规规则则的的输输入入信信号号vI，整整形形成成为为幅幅度度和和宽宽度度都都相相同同的的标标准准矩矩形形脉脉冲冲vO。vO的的幅幅度度取取决决于于单单稳稳态态电电路路输输出出的的高高、低低电电平平，宽宽度度tW决决定于暂稳态时间。定于暂稳态时间。3. 触摸定时控制开关触摸定时控制开关只只要要用用手手触触摸摸一一下下金金属属片片P，由由于于人人体体感感应应电电压压相相当当于于在在触触发发输输入入端端（管
10、管脚脚2）加加入入一一个个负负脉脉冲冲，555输输出出端端输输出出高高电电平平，灯灯泡泡（RL）发发光光，当当暂暂稳稳态态时时间间（tW）结结束束时时，555输输出出端端恢恢复复低低电电平平，灯灯泡泡熄灭。熄灭。该触摸开关可用于夜间定时照明，该触摸开关可用于夜间定时照明，定时时间可由定时时间可由RC参数调节。参数调节。4. 触摸、声控双功能延时灯触摸、声控双功能延时灯4. 触摸、声控双功能延时灯触摸、声控双功能延时灯 555和和T1、R3、R2、C4组组成成单单稳稳定定时时电电路路，定定时时（即即灯灯亮亮）时时间间约约为为1分分钟钟。当当击击掌掌声声传传至至压压电电陶陶瓷瓷片片时时，HTD将将声声音音信信号号转转换换成成电电信信号号，经经T2、T1放放大大，触触发发555，使使555输输出出高高电电平平，触触发发导导通通晶晶闸闸管管SCR，电灯亮；电灯亮； 同同样样，若若触触摸摸金金属属片片A时时，人人体体感感应应电电信信号号经经R4、R5加加至至T1基基极极，也也能能使使T1导导通通，触触发发555，达达到到上上述述效果。效果。练习：救护车报警音响电路练习：救护车报警音响电路
