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第十章 脉冲波形的产生和整形 10.1 概述 555定时器接成单稳态触发器 tw＝1.1RC 负脉冲触发，脉冲宽度： 555定时器接成多谐振荡器 振荡周期：T=0.69(R1+2R2)C 第10章作业题号 【10.1】 【10.20】 p497 555定时器如何连成施密特FF、单稳态FF、多谐振荡器？ 《数字电子技术基础》第五版 教学内容： 10.1 概述 10.5 555定时器及其应用 10.5.1 555定时器的电路结构与功能 10.5.2 构成施密特触发器 10.5.3 构成单稳态触发器 10.5.4 构成多谐振荡器 作业【题10.1】【10.20】 本章教学要求： (1)了解555定时器工作原理 (2)掌握用555构成施密特、单稳、多谐 3种电路的方法 (3)掌握上述3种电路的参数计算 矩形脉冲的主要参数： 脉冲周期T； 脉冲频率： 脉冲幅度VM； 脉冲宽度tW； 上升时间tr； 下降时间tf； 三种脉冲电路：施密特触发器；单稳态触发器；多谐振荡器。功能:产生CLK信号或对CLK信号进行整形。 每种电路都有三种构成方式：集成；用门电路构成；用555电路构成。 本章只介绍用555电路构成的脉冲电路。 f = 1/T 占空比q： q=tw /T . 1. 施密特触发器（特殊的门电路） （可参见457页） 特点1：有两个阈值电压。如电压传输特性曲线： VT- VT+ VT 滞回特性 如右图：输入信号从低电平上升的过程中，电路状态转换时对应的输入电平(VT+)，与输入信号从高电平下降过程中对应的输入电平不同(VT-) 。 特点2：输出电压波形的边沿很陡。 普通反相器 施密特反相器 负向阈值电压 正向阈值电压 2. 单稳态触发器：输出包括一个稳态和一个暂稳态（简称暂态）. tW tW 3. 多谐振荡器：输出包括两个暂稳态，交替形成连续的脉冲信号。 暂稳态 暂稳态 暂稳态 稳态 Vo Vo VI 10.5 555定时器及其应用 555定时器是数字－模拟混合集成电路。 可构成施密特触发器、单稳态触发器或多谐振荡器。 应用：定时、检测、控制、报警等方面。 集成555定时器因为其内部有3个精密的5KΩ电阻而得名。 集成555定时器具体元件简介 555定时器的封装一般有两种： 八脚圆形封装 八脚双列直插式封装。 §10.5.1 555定时器的电路结构与功能 V+V- V0=1 V+V- V0=0 比较器 VC 基本SRFF 放电管TD Q =0时 TD导通 控制电压VCO作用: 控制比较电压的阈值 VCO端未接外部电压时: VCO端接外部电压时: 555定时器的电路结构： 清零端 阈值端 触发端 放电端 G3 1 低(0) 导通 1 保持 保持 高(1) 截止 1 1 高(1) 截止 555电路的功能： VI1和VI2影响电路状态。 R’ =0 S’=1 0 低 导通 VI1 VI2 (Q) Vo TD RD’ R’ =1 S’=1 R’ =0 S’=0 R’ =1 S’=0 VCC / 3 2VCC / 3 二阈值电压： VR1=2VCC / 3 VR2=VCC / 3 VI2 VI1 10.5.2 构成施密特触发器（Schmitt Trigger） 0.01uF 二六搭一 VI V0 VI1和VI2相连。 8 4 6 2 1 5 3 Vcc 1 低(0) 导通 1 保持 高(1) 截止 1 1 高(1) 截止 0 低 导通 VI1 VI2 (Q) Vo TD RD’ 输出1-0： VI=2VCC/3 VI=VCC/3 输出0-1： VI上升和下降时，输出的状态变化。 详细分析: VCC 555功能表 保持 ① ① ② ② ③ ③ ④ ④ ⑤ ⑤ ⑥ ⑥ 回差电压Δ：VT = 1/3VCC 负向阈值电压 VT- 正向阈值电压 VT+ (1) (2) (3) (4) (5) 注意： Vco端外接一电压源Vco时： VT+ = Vco VT- = 1/2Vco ΔVT = 1/2Vco 1.波形变换; 2.脉冲整形; 3.脉冲鉴幅 10.2.3 施密特触发器的应用 脉冲整形 脉冲鉴幅 P464 波形变换 利用特点：输出电压波形的边沿很陡。 利用特点：有两个阈值电压 tW tW 暂稳态 稳态 Vo VI （一） 电路的特点 1.输出有两个状态——稳态、暂稳态； 2.在输入负脉冲作