555波形发生电路.ppt

1、1,第7章 波形发生电路,2,7.1概述,本章主要介绍的两部分内容 1.信号处理电路: 施密特触发器 单稳态触发器 .用门电路构成的单稳 .ASIC(专用芯片)单稳 .用IC.555芯片产生单稳态触发器 2. 波形发生电路: .用门电路构成的波形发生电路 .施密特型多谐振荡器 .石英晶体多谐振荡器 .IC.555多谐振荡器,3,波形发生电路可以分为两类: 正弦波振荡器 多谐振荡器,4,正弦波振荡器的概念:,振荡器的功能是产生一个稳定的周期随时间改变的输出波形起到信号或对信号定时的作用，这样的电路叫振荡器。 交流输出信号可以从振荡器得到各种各样的波形中的一种，如：正弦波 、三角波 、 方波 、

2、脉冲序列波 、 指数波形.,5,振荡器有多种应用:,1.能够用于系统定时的时钟信号; 2. 能产生载波信号调制传输信息的幅度或频率; 3. 对显示系统产生周期性扫描电压; 4.把模拟电压或电流转换成数字量; 5.作复杂信号处理系统的关键模块，如： .锁相环 .频率（合成）等,6,两种类型的振荡器:,.调谐振荡器产生近似正弦波输出: .RC网络; .LC谐路振荡器; .石英晶体振荡器; . 多谐振荡器(又叫驰张振荡器): .RC驰张振荡器; .恒流源为定时电容充放电; .射极耦合多谐振荡器;,7,7.2RC驰张振荡器,1.基本电路结构:,电容C1上的电压波形和输出信号uo如下图所示：,0,0,u

3、o,vT1,vT2,Uc1(up),t,t,S1,断开,S2,闭合, 1, 2, 1=R1C1, 1=(R1 / R2 ) C1,虚线左侧是一个有施密特特性的开关，开关断开时电源经过R向C1电容充电，开关闭合时，电容C1放电。这样一驰一张地工作。,8,2.用运算放大器构成的驰张振荡器,uo,c1,R1,R3,R2,2K,Uz,Dz,（1）电路组成： 1.R1C1组成定时电路 2.运算放大器：电压检测比较器 3.R2、R3分压电路，产生正负两个阈值电压VT1和VT2。与运算放大器一起组成一个开关。,9,施密特触发器(滞回比较器)分析,这种滞回特性又称作施密特性能，具有滞回特性的比较器，叫滞回比较

4、器，或叫施密特触发器。,10,7.3 555定时器,使用单运放比较器对施密特触发器的阈值精度和稳定性有直接影响，因此会影响振荡器的频率和稳定性。为此要使用双比较器型施密特触发器,11,用双比较器和一个S-R FF组成的施密特触发器，控制开关S断开或闭合,其中两个域值分别是： VA=(RB+RC)/(RA+RB+RC) VCC=2/3 VCC VB=RC/(RA+RB+RC) VCC=1/3 VCC 滞回电压：VH=VA-VB=1/3VCC,电压传输特性,图中虚线右侧为两个阈值的施密特触发器，控制一个为电容充放电的开关S。,12,555 定时器,R1,R2,C,VA,VB,out,5,7,2,6

5、,1,8,3,S R,用双运放滞回比较器与R1,R2,C组成的RC驰张振荡器。,13,555定时器的实际电路,图中R1，R2，C和0.1uF的电容是外接元件。虚线框内是555定时器及引脚图。,14,555定时器电路图,555,R1,C1,RL,R2,C,Vcc,Vout,5,4,8,1,3,2,6,7,i充,i放,15,C1充放电波形图和555输出端的输出波形,16,用555定时器组成的占空比可调的多谐振荡器,17,555定时器芯片的用途很多，可以用它构成单稳态触发器和 整形电路。 555定时电路的应用： (1) 555单稳态触发器 (2) 555定时器作为施密特触发器,7.4单稳态触发器,1

6、8,单稳态触发器典型电路,电路形式： 2端，作为负脉冲触发输入端 6端，7端接于电容C和R中间，6端作为控制输入，7端是晶体管集电极放电路径,19,555单稳态触发器的电路图,所谓单稳态触发器，即只有一个稳定状态，另一个状态是暂稳或不稳定状态。 在稳定状态情况下，没有触发信号。2端处于高电平，大于阈值电压VR2，比较器2的VC2输出为高电平1，S-R FF输出Q=1，晶体管处于导通状态，C处于放电状态。555输出为低电平。 当2端输入为低电平时，比较器2输出跳到低电平，使S-R FF Q跳到低电平，晶体管截止，电容C经R充电。555的输出3端，输出高电平，电路为暂稳态，当C充电到uC vR1时，比较器1翻转，使S-R FF Q=1，C进入放电状态，晶体管TD导通，暂稳态结束。,20,整个触发过程的工作波形,稳态,暂稳态,T1,暂稳态时间T1计算： T1=RCln =RCln =RCln3 =1.1RC,VCC-uC(0),VCC-uC(t1),VCC,VCC-2/3VCC,21,7.5 施密特触发器,PS:施密特触发器主要用于对输入信号的波形进行整形。,电路形式： 两个比较器的输入端2