项目7数字电子技术及其应用.ppt

7.4.3.1　多谐振荡器 多谐振荡器是一种自激振荡器，一旦起振之后，电路没有稳态，只有两个暂稳态，它们做交替变化，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。 其电路由CMOS反相器和电阻、电容构成。 7.4.3.2　单稳态触发器 单稳态触发器具有下列特点。 暂稳态时间的长短，与触发脉冲无关，仅决定于电路本身的参数。 (1) 它有一个稳定状态和一个暂稳状态 (2) 在外来触发脉冲作用下，能够由稳定状态翻转到暂稳状态 (3) 暂稳状态维持一段时间后，将自动返回到稳定状态 7.4.3.3　施密特触发器 施密特触发器为电平触发器，它的输出状态决定于输入电压，施密特触发器有高低电平两个稳定状态，为双稳态触发器。 施密特触发器有以下两个特点。 它的电压传输特性不是单值的，输入电压上升时输出状态发生转换所对应的输入电压(称正向阈值电压)与输入电压下降时输出状态发生转换的负向阈值电压不相等。 1 输入电压发生转换时的上升时间和下降时间极短，输出波形的上升沿和下降沿很陡。 2 7.4.3.3　施密特触发器 施密特触发器的应用有以下几个方面。 (1) 波形变换 可以将边沿变化缓慢的周期性信号如正弦波变换成矩形波。 (2) 脉冲整形 将不规则的电压波形整形为矩形波。 (3) 脉冲选择 可以把电路中干扰波去掉。 7.4.3.4　555定时器 555定时器是一种多用途的单片中规模集成电路。该电路使用灵活、方便，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。因而在波形的产生与变换、测量与控制、家用电器和电子玩具等许多领域中都得到了广泛的应用。 目前生产的定时器有双极型和CMOS两种类型，其型号分别有NE555(或5G555)和C7555等多种。通常，双极型产品型号最后的三位数码都是555，CMOS产品型号的最后四位数码都是7555，它们的结构、工作原理以及外部引脚排列基本相同。 7.4.3.4　555定时器 一般双极型定时器具有较大的驱动能力，而CMOS定时电路具有低功耗、输入阻抗高等优点。555定时器工作的电源电压很宽，并可承受较大的负载电流。双极型定时器电源电压范围为5～16V，最大负载电流可达200?mA；CMOS定时器电源电压变化范围为3～18V，最大负载电流在4?mA以下。 (1) 555定时器 (2) 555定时器的功能表 (3) 555定时器的应用 (4) 由555组成的汽车电路 (1) 555定时器 555定时器的电气原理图和电路符号如图7-23所示。 由于阈值输入端(vI1)为高电平( )时，定时器输出低电平，因此也将该端称为高触发端(TH)。 因为触发输入端(vI2)为低电平( )时，定时器输出高电平，因此也将该端称为低触发端(TL)。 图7-23　555定时器的电气原理图和电路符号 (a) 原理图； (b) 电路符号 (2) 555定时器的功能表 由上述分析可得555定时器的功能表见表7-14。 阈值输入(vD) 触发输入(vD) 复位(RD) 输入(vD) 放电管T — — 0 0 导通 1 1 截止 1 0 导通 1 不变 不变 表7-14　555定时器功能表 (3) 555定时器的应用 外接少量元件，555定时器便可构成多种实用电路。如图7-24所示分别为由555定时器可构成的多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器电路。 图7-24　555定时器的应用 (a) 多谐振荡器；(b) 单稳态触发器；(c) 施密特触发器 (4) 由555组成的汽车电路 如图7-25所示是由555组成的汽车前大灯自动闪烁控制电路。汽车夜晚行驶时，若前方有相向来的车，一般来说，司机总要使前大灯明暗交替变化，本控制器可实现前大灯的启动点亮和熄灭。 图7-25　555组成的汽车前大灯自动闪烁控制电路 任务实施 汽车水箱水位过低报警器 1 门锁控制电路 2 (1) 汽车水箱水位过低报警器 如图7-26所示该报警器由铜棒探测器、六非门CO33(IC)、发光二极管LED、压电陶瓷片HTD及电源等组成。 图7-26　汽车水箱水位报警器电路 (2) 门锁控制电路 现代轿车都装有门锁装置，为了防止驾驶员将钥匙忘在点火开关内而下车关门，专门设计了门锁控制电路。如图7-27所示为门锁控制电路。 图7-27　门锁控制电路 归纳总结 (1) 在时间和数值上都不连续变化的离散的脉冲信号，称为数字信号；传输和处理数字信号的电路，称为数字电路。 (2) 二进制数的数码有0、1两个，基数是2，每位的权是2的幂，如20、21、22…及2－1、2－2…，进位规则是“逢二进一”。 数字电路中，存在高、低电平两种工作状态，可以方便地表示二进制数(对于正脉冲，高电平为1低电平为0)，因此数字