10脉冲波形的产生和整形-2

题6 11 试分析图的计数器在M 1和M 0时各为几进制 M 1时为六进制计数器 M 0时为八进制计数器 设计一个可控进制的计数器 当输人控制变量M 0时工作在五进制 M 1时工作在十五进制 请标出计数输入端和进位输出端 图P5 16电路是由两片同步十进制计数器74160组成的计数器 试分析这是多少进制的计数器 两片之间是几进制 第 1 片74160接成十进制计数器 第 2 片74160接成了三进制计数器 第 1 片到第 2 片之间为十进制 两片串接组成70 99的三十进制计数器 10 5 1555定时器 数 模混合IC 电压比较器 C1 C2 触发器输出缓冲器 G3 G4 OC输出的三极管 TD 组成 它由三个5K 电阻 10 5555定时器及其应用 一 电路结构 二 工作原理 输入 过渡 输出 Q TD状态 0 X X XX 导通 1 导通 1 截止 1 保持 表1CB555功能表 CO端悬空时 工作原理见表1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 截止 1 0 10 5 2用555定时器接成施密特触发器 一 特点 1 电平触发 2 电压滞回传输 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 3 电路状态转换时有正反馈过程 使输出波形边沿变陡 两个稳态 同向特性 VT Uo UI UoL UoH 二 电压传输特性特性 反向特性 VT Uo UI UoL UoH 0 0 当UI 0时 Uo UoL 当UI 0时 Uo UoH 正向阈值电平VT UI上升时 引起Uo突变时对应的UI值 负向阈值电平VT UI下降时 引起Uo突变时对应的UI值 回差电压 VT 二 工作原理 设 UI为模拟三角波 UI U6U2 UO 0 1 0 1 三 电压波形 UI UO VCC 0 01uF 从电压波形知 此为施密特反相器 10 2 3施密特触发器的应用一 用于波形变换 二 用于鉴幅 整形 构成多谐振荡器 10 2 3施密特触发器的应用三 用于脉冲整形 10 5 3单稳态触发器 10 5 3 1特点和用途 一 特点 1 开机 接通电源 电路出现稳态 2 外加触发信号 电路翻转为暂态 暂态维持一段时间 自动返回稳态 3 暂态维持时间的长短 只和电路参数有关 与触发信号的幅度 电源电压的高低无关 二 用途 1 整形 输出矩形波 2 定时 输出一定宽度的矩形波 3 延时 将输入信号延长一定时间后输出 有一个稳态和一个暂稳态 用555定时器接成单稳态触发器 无论触发器的初态是0还是1 在无触发输入的情况下 电路都将稳定在0状态 此状态称为稳态 性能参数 暂稳态输出的宽度 这种电路产生的脉宽可从几个微秒到数分钟 精度较高 集成单稳态触发器 1 不可重复触发 触发进入暂稳态时 再加触发脉冲无效 TW 2 可重复触发 触发进入暂稳态时 再次触发有效 输出脉冲可再维持一个脉宽 TW 常用74121 74221 74LS221等都是不可重复触发的单稳态触发器 其中 74121的电路符号如图 一 分类 二 常用产品举例 集成单稳态触发器电路结构与工作原理 74121 下降沿触发时的接法 1 UI 使用外接电阻R VCC 上升沿触发时的接法 UI 利用内部电阻Rint C R C 三 应用举例 1 脉冲整形 TW 0 69RC 2 输出脉冲延时 UI VCC UO2 TW2 触发后 电路延时TW1时间再输出 TW1 0 69R1C1 TW2 0 69R2C2 3 定时输出 UI UO2 74121 74121 UA TW 只在触发之后的TW时间内有UA输出 特点 不需要外加触发信号 电路自激振荡 没有稳态 用途 产生脉冲方波 10 5 4多谐振荡器 又称为无稳态触发器 是一种自激振荡器 接通电源后 通过电容的充电和放电 使两个暂稳态相互交替 输出矩形脉冲 由于矩形脉冲波含有多种谐波 因此称多谐振荡器 常用作时钟脉冲发生器 一用施密特触发器构成多谐振荡器 1 组成 UI UO 2 工作原理 接通VCC瞬间 C中无电荷 所以 1 UC 0 3 电压波形 0 0 VT VT T1 T2 T UI 0 UO 1 充电 放电 4 电路改进 占空比可调电路如图 充电经过R2 放电经过R1 q T1 T T T1 T2 调节R1或R2 即可调节q 10 5 4用555接成多谐振荡器 如希望q 50 如希望q可调 vo 555定时器应用举例 例1 下图是用555定时器接成的延时报警器 当开关S断开后 经过一定的延迟时间后扬声器开始发出声音 试求延迟的时间TD和扬声器发出声音的频率f UO1 UO2 解 1 2 1 片接成施密特触发器 U6 U2 UC1的电压波形通过操纵开关S获得 2 片不工作 2 片接成多谐振荡器 当UO1 1时 当UO1 0时 2 片自激振荡 喇叭出声 工作波形 S闭合 S断开 S闭合 VCC 喇叭响 TD TO2 0 69 R1 2R2 C 0 69 5 2 5 103 0 01 10 6 103 5 S fO2 9 66KHZ U6 U2 TO2 例2 如图6 46所示为洗相曝光定时器电路 分析电路工作原理 并求出曝光时间 单稳态触发器 延迟时间即为C的充电时间 当接通电源 且开关 断开时 端为高电平 即 此时输出 使得继电器线圈 不通电 此时其触点 不动作 因此红灯亮 白灯灭 端变为低电平 即 此时输出 使得继电器线圈 通电 此时其触点 动作 因此红灯灭 白灯亮 白灯亮的时间即为曝光时间 此时即使松开开关 端变为高电平 不影响输出输出状态 要求 端低电平时间要小于 按压开关 后松开 例3 如图6 47所示为简易的电子琴电路 为不同的琴键 当按下不同的琴键琴键时 扬声器发出不同的声音 试分析电路的工作原理 例 在多谐振荡器电