第八章-脉冲波形的产生及整形(梁淼)模板.ppt

第八章脉冲波形的产生及整形 8 1555定时器 8 2单稳态触发器 8 3多谐振荡器 8 4施密特触发器 主要内容 8 1集成555定时器 8 1 1集成555定时器电路结构 V2 UTR 触发输入 VO UO 输出 V1 UTH 阈值输入 VCO 控制电压输入 8 1 2集成555定时器工作原理 R S Q Q 5K 5K 5K R UR1 UR2 8 VCC 4 RD 5 CO 6 TH 2 TR 7 1 GND 3 UO C1 C2 UR1 U 1 2 3VCC UR2 U 2 1 3VCC UTH 2 3VCC R 0UTR 1 3VCC S 1Q 0 Uo为低电平 T导通 0 1 1 0 置0 参考电压 R S Q Q 5K 5K 5K R UR1 UR2 8 VCC 4 RD 5 CO 6 TH 2 TR 7 1 GND 3 UO C1 C2 UR1 U 1 2 3VCC UR2 U 2 1 3VCC UTH1 3VCC S 1Uo保持原状态 T保持原状态 置0 R S Q Q 5K 5K 5K R UR1 UR2 8 VCC 4 RD 5 CO 6 TH 2 TR 7 1 GND 3 UO C1 C2 UR1 U 1 2 3VCC UR2 U 2 1 3VCC 0 1 UTH 2 3VCC R 1UTR 1 3VCC S 0Q 1 Uo为高电平 T截止 1 0 置0 8 2单稳态触发器 单稳态触发器的特点 1 电路有稳态和暂稳态两个不同的工作状态 2 在外界触发脉冲的作用下 电路能由稳态翻转到暂稳态 在暂稳态维持一段时间后 电路能自动地再返回到稳态 3 暂稳态持续时间的长短 取决于电路自身参数 与外触发脉冲无关 R S Q Q R VCC uo C1 C2 R C T1 ui uc 8 2 1555定时器构成的单稳态触发器 在外加触发信号作用下 电路能从稳态翻转到暂态 经过确定时间后 它会自动返回到原来的稳态 稳态 ui 1 3VCC 设uc 0 5K 5K 5K C 0 R S Q Q R VCC uo C1 C2 R C T1 ui uc 稳态 ui 1 3VCC 1 0 1 1 设uc 0 比较器C1 C2输出高电平 接通电源电容C被充电 当uC 2 3VCC 比较器C1输出低电平 三极管T饱和导通 电容C经T迅速放电uC 2 3VCC 比较器C1 C2均输出高电平 1 5K 5K 5K C R S Q Q R VCC uo C1 C2 R C T1 ui uc t ui t uc 2 3VCC t uo tw 暂稳态 ui 0 tw 1 1RC 5K 5K 5K C 注意 单稳态触发器输出脉冲的宽度tw的计算 tw对应的数值为几微秒 几分钟 当输入触发脉冲宽度大于tw时 可在输入端V2处加由R C构成的微分电路 8 2 2集成单稳态触发器 该部分要求 1 了解其内部电路 基本知道其工作原理 2 看懂T1121的功能表 基本掌握其使用方法 8 2 3单稳态触发器的用途 1 延时 将输入信号延迟一定时间后输出 2 定时 即产生一定宽度的方波 8 3多谐振荡器 多谐振荡器又称为无稳态电路 主要用于产生周期性方波和时钟信号 8 3 1555定时器构成的多谐振荡器 R1 R2 C是外接定时元件 0 01 F是滤波电容 0 R S Q Q R VCC uo C1 C2 R1 C T1 uc 1 0 1 t uc t uo 1 1 0 1 R2 Vcc 2 3Vcc 1 3Vcc 0 无需外加输入信号 自行产生矩形脉冲信号 设uc 0 5K 5K 5K C 1 多谐振荡器的工作原理 R S Q Q R VCC uo C1 C2 R1 C T1 uc t uc t uo R2 Vcc 2 3Vcc 1 3Vcc T twH twL 2 多谐振荡器的参数 5K 5K 5K C T twH twL 0 7 R1 2R2 C twH R1 R2 Cln2 0 7 R1 R2 C twL R2Cln2 0 7R2C 方波周期 电路的振荡频率f为 注意 twH twL 占空比是固定不变的 3 占空比可调的多谐振荡器 RA RB 电源VCC通过D1 RA向电容C冲电 twH 0 7RAC 电容C通过D2 RB及T1放电 twL 0 7RBC 电路的振荡频率为 f twH twL 1 twH twL RA RB C 1 43 振荡器输出波形的占空比为 R S Q Q R VCC uo C2 R1 C T uc 多谐振荡器应用举例 R2 R2 光电二极管 当光电二极管无光照时 呈现高阻 复位端接地 Q 0 当有光照时 光电二极管呈现低阻 复位端达高电平 5K 5K 5K C 8 4施密特触发器 施密特触发器的重要特性 这种触发器属于电平触发 对于缓慢变化的输入信号仍然适用 当输入信号达到某一额定值时 输出电平就会发生跳变 输入信号从低电平上升时的转换电平和从高电平下降时的转换电平是不同的 8 4 1555定时器构成的施密特触发器 1 组成和作用 当VI 1 3VCC VC1 1 VC2 0故VO VOH 当1 3VCC VI 2 3VCC VC1 VC2 1 故VO VOH VI从0开始上升 将输出电压VO由高电平变为低电平时 对应的输入信号VI幅值称为上限阀值电压 记为VT 当VI 2 3VCC VC1 0 VC2 1 故VO VOL VT 2 3 VCC VI从高于 2 3 VCC开始下降 当1 3VCC VI 2 3VCC VC1 VC2 1 故VO VOL 当VI 1 3VCC VC1 1 VC2 0 故VO VOH 将输出电压VO由低电平变为高电平时 对应的输入信号VI幅值 称为下限阀值电压 记为VT VT 1 3 VCC