第9章--脉冲波形的产生和整形..ppt

1、第九章 脉冲波形的产生和整形,9.1 集成555定时器,9.2 555定时器的应用,9.3 A/D及/DA转换器,矩形脉冲波形的参数,脉冲幅度Um 脉冲宽度tw 上升时间tr 下降时间tf 脉冲周期T 占空比q,几种常用的脉冲电路,施密特触发器 ： 单稳态触发器： 多谐振荡器：,9.1 集成555定时器,是一种多用途的单片中规模集成电路。只需外接少量的阻容元件就可以构成单稳、多谐和施密特触发器。 有TTL和CMOS两种类型，其型号分别有NE555（或5G555）和C7555等。 一般双极型555定时器具有较大的驱动能力，而单极型定时电路具有低功耗、输入阻抗高等优点。,555集成定时器的电路结构

2、与功能,555定时器的功能表,清0,低端触发,高端触发,无触发,9.2.1 用555定时器构成的施密特触发器,输入vI 小于Vcc/3时，阈值输入VI1和触发输入VI2均小于，vo1输出高电平，放电管T截止。,当vI上升到大于Vcc/3，小于2Vcc/3时，vo1输出保持不变，输出仍为高电平。,当vI上升到2Vcc/3时，vo1输出跳变为低电平，并且在vI大于2Vcc/3期间，vo1输出低电平，放电管T饱和导通。,当vI从大于2Vcc/3下降到小于2Vcc/3但大于Vcc/3时，vo1输出保持不变，输出仍为低电平。,当vI下降到Vcc/3时， vo1输出跳变为高电平，而且在vI小于2Vcc/3

3、期间，电路的这种状态不变。,返回到555功能表,施密特触发器特点：,有两个稳定状态，但与一般触发器的区别在于这两个稳定状态的转换需要外加触发信号，而且稳定状态的维持也要依赖于外加触发信号，它的触发方式叫电平触发。 具有回差电压特性，输入电压上升时和下降时的转折点不同。,施密特触发器的应用举例 (1),施密特触发器的应用举例 (2),用施密特触发器鉴别脉冲幅度,施密特触发器的应用举例 (3),用施密特触发器产生方波,9.2.2用555定时器构成的单稳态触发器,电路组成和工作波形,返回到555功能表,第三，暂稳状态维持一段时间后，将自动返回到稳定状态。暂稳态时间的长短，与触发脉冲无关，仅决定于电路

4、本身的参数。,单稳态触发器具有下列特点：,第一，它有一个稳定状态和一个暂稳状态；,第二，在外来触发脉冲作用下，能够由稳定状态翻转到暂稳状态；,单稳态触发器的应用(1),延时与定时,单稳态触发器用于延时、定时,v/O的下降沿比vI的下降沿滞后了时间tW，即延迟了时间tW。,单稳态触发器的输出电压v/O，用作与门的输入定时控制信号，显然与门打开的时间就是单稳态触发器输出脉冲v/O的宽度tW。,单稳态触发器的应用(2),整形：把不规则的输入信号vI，整形成为幅度和宽度都相同的标准矩形脉冲vO。,单稳态触发器用于波形的整形,单稳态触发器的应用(3),触摸定时控制开关：只要用手触摸一下金属片P，由于人体

5、感应电压相当于在触发输入端（管脚2）加入一个负脉冲，555输出端（管脚3）输出高电平，灯泡（RL）发光，当暂稳态时间（tW）结束时，555输出端恢复低电平，灯泡熄灭。,触摸式定时控制开关电路,9.2.3用555定时器构成的多谐振荡器,用施密特触发器构成的多谐振荡器,返回到555功能表,多谐振荡器特点：,多谐振荡器没有稳态，只有两个暂稳态，两个暂态自动地交替地变化，输出连续的矩形脉冲信号，因此它又称作无稳态电路，常用来做脉冲信号源。,多谐振荡器应用实例 (1),简易温控报警器,多谐振荡器用作简易温控报警电路,多谐振荡器应用实例 (2),双音门铃,多谐振荡器构成的双音门铃电路,9.3 A/D转换和

6、D/A转换电路,一、模拟量输入/输出通道 1模拟量输入/输出通道的结构框图 图中虚线框l为模拟量输入通道，虚线框2为模拟量输出通道。,模拟量输入通道的组成,传感器 把非电信号转换成电信号（电流或电压），电厂和变电站的强电信号必须经过电流或电压互感器变成弱电信号，这些互感器可认为是广义的传感器 。,信号处理环节将信号放大或处理成与 A/D转换器所要求的输入相适应的电压水平，并滤去干扰信号。,多路转换开关使多个模拟信号共用一个采样保持器和A/D转换器进行采样和转换。,采样保持电路在A/D转换期间，保持采样输入信号的大小不变，以保证采样精度。,A/D转换器将模拟输入量转换成数字量，以便由计算机读取，

7、进行分析处理。,模拟量输出通道的组成,把微型计算机输出的数字量转换成模拟量，这个任务主要是由（DA）转换器来完成。,输入是n位二进制数或代码，输出是与输入成正比的模拟量。,例如，输入8位二进制数10101010，输出为5.3125V（输出的具体数值跟电路参数有关）。,D/A转换器的集成电路很多，如DAC0832（8位）、DA7520（10位）、DAC1210（12位）和AK7546（16位高精度）等，其中的“位”表示可以输入的二进制代码的位数。,DAC0832是常用的集成DAC，它是用CMOS工艺制成的双列直插式单片八位DAC，可以直接与微处理器相连接。,图9-14 集成D/A转换器0832结

8、构框图和管脚排列图,DAC0832典型连接图,三、模/数转换器,A/D转换器的集成电路很多，如ADC0808/0809（8位）、AD7570（10位）及ADC1210（12位）等。,模数转换器简称A/D转换器或ADC，其功能是将模拟信号转换为数字信号。,图9-16 ADC0808/0809 管脚排列图和典型连接图 (a) ADC0808管脚排列图 (b) 典型连接图,ADC0808（8位）管脚排列如图（a)所示,与微机接口时的典型连接图（b）所示。,集成DAC0832（1）,DAC0832由八位输入寄存器、八位DAC寄存器和八位D/A转换器三大部分组成。 它有两个分别控制的数据寄存器，可以实现两次缓冲，所以使用时有较大的灵活性，可根据需要接成不同的工作方式。 DAC0832中采用的是倒T型R-2R电阻网络，无运算放大器，是电流输出，使用时需外接运算放大