脉冲波形的产生与整形课件2

数字电子技术及应用,计算机与电子信息学院,第8章脉冲波形的产生与整形,内容及重点提要概念：施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器判断用555定时器构成的电路是何种电路？各种电路的工作原理.电路中的元件参数变化如何影响输出？能定性地画出输入和输出的波形。关注单稳态74121,8.1矩形脉冲及其特性参数,获取矩形脉冲的方法,脉冲产生电路:多谐振荡器,脉冲整形（变换）电路:施密特触发器、单稳态触发器,脉冲周期T,脉冲幅度Vm,脉冲宽度,上升时间tr,下降时间tf,占空比：,描述矩形脉冲特性的主要参数,8.2施密特触发器,是一种能够把输入波形整形成为适合于数字电路需要的矩形脉冲的电路。,工作特点：,同相输出,反向输出,回差电压：VT=VT+-VT-,8.2.2施密特触发器的应用,1.波形变换把正弦波或其它不规则的波形变换为矩形波。,8.2.2施密特触发器的应用2.脉冲鉴幅从一连串幅值不等的脉冲中，选出幅值大于某一数值的脉冲来。,8.2.2施密特触发器的应用3.脉冲整形,8.3单稳态触发器特点：有一个稳态和一个暂稳态。在外界触发信号作用下，能从稳态暂稳态，维持一段时间后自动返回稳态。暂稳态维持的时间长短取决于电路内部参数。,8.3.1集成单稳态触发器,集成单稳态触发器有可重复触发和不可重复触发两种。,（1）CT74121(不可重复触发型),（2）CT74122(可重复触发型),8.3.2单稳态触发器的应用1.脉冲展宽,8.3.2单稳态触发器的应用2.脉冲定时,8.3.2单稳态触发器的应用3.脉冲整形,8.3.2单稳态触发器的应用4.脉冲延时,8.3.2单稳态触发器的应用5.噪声消除电路,8.3.2单稳态触发器的应用6.脉冲宽度鉴别电路,8.3.2单稳态触发器的应用7.倍频器,放电三极管,精密电阻,SR锁存器,8.4555定时器及其应用8.4.1555定时器的电路结构与功能,控制电压,触发输入,复位端,输出,放电端,阈值输入,电源516V,注意：工作中不使用VCO时，一般都通过一个0.01F的电容接地(交流接地），以旁路高频干扰。,当VCO悬空时，VR1=2/3Vcc,VR2=1/3Vcc,8.4.2555定时器构成的施密特触发器,工作原理,电压传输特性,VT+,VT,VOH,VOL,回差电压,问题：如何改变回差电压？,8.4.3555定时器构成的单稳态触发器,（2）暂稳态:当vI下降沿到达时，vO由0跳变为1，电路由稳态转入暂稳态。,（1）静止期:触发脉冲没有来到,保持vI=1，电路工作在稳定状态，即vO=0，vC=0。,1/3VCC,工作原理：,（3）暂稳态的维持时间在暂稳态期间，三极管T截止，VCC经R向C充电。时间常数1=RC，vC由0V开始增大，在vC上升到2/3VCC之前，电路保持暂稳态不变。,（4）自动返回时间当vC上升至2/3VCC时，vO变0，电路由暂稳态重新转入稳态。,（5）恢复过程当暂稳态结束后，C通过饱和导通的T放电，时间常数2=RCESC，由于RCES很小，所以放电很快。C放电完毕，恢复过程结束。,输出脉冲宽度计算（三要素法）,8.4.4555定时器构成的多谐振荡器,工作原理：,参数计算：,（1）电容充电时间T1：（用三要素法计算）,（2）电容放电时间T2,（3）电路振荡周期TT=T1+T2=(R1+2R2)Cln2,（5）输出波形占空比q,（4）电路振荡频率f,占空比可调的多谐振荡器电路,可计算得：T1=R1Cln2T2=R2Cln2占空比：,接入二极管D1和D2，使电容的充电电流和放电电流分别流经不同的路径，便可构成占空比可调的多谐振荡器。,小结,555定时器接成施密特触发器,回差电压：,555定时器接成单