数字电子(第五版)第十章脉冲波形的产生和整形.ppt

第十章 脉冲波形的产生和整形 一、矩形脉冲的基本特性 1. 矩形脉冲的二值性 矩形脉冲 二进制数字信号 高、低电平 1、0 2. 矩形脉冲的特性参数 T T — 脉冲周期 Um Um— 脉冲幅度 0.5Um tW tW — 脉冲宽度 0.1Um 0.9Um tr tr — 上升时间 tf tf — 下降时间 一阶惰性电路的暂态过程，可用三要素法来描述，获得电压或电流随时间变化的方程： 或 τ = RC 或 L/R τ 越大，C充电越慢； 越小，C充电越快。 1. 单稳态电路 2. 多谐振荡器 3. 施密特电路 一、电路结构 由电压比较器(C1,C2)、 触发器、 输出缓冲器(G3,G4)、 OC输出的放电管(TD) 组成 10.5.1 555定时器 10.5 555定时器及其应用 二、功能表 0 0 导通 ╳ ╳ R’D VI 1 VI 2 TD VO 0 1 0 0 2/3 VCC 1/3 VCC 1 1 1 1 0 导通 ╳ ╳ 0 导通 R’D VI 1 VI 2 TD VO 0 1 1 0 1 0 二、功能表 0 2/3 VCC 1/3 VCC 2/3 VCC 1/3 VCC 1 1 1 1 0 保持 导通 保持 ╳ ╳ 0 导通 R’D VI 1 VI 2 TD VO 1 1 2/3 VCC 1/3 VCC 1 截止 0 1 0 1 二、功能表 2/3 VCC 1/3 VCC 0 2/3 VCC 1/3 VCC 2/3 VCC 1/3 VCC 1 1 1 1 2/3 VCC 1/3 VCC 1 0 保持 导通 截止 保持 ╳ ╳ 0 导通 R’D VI 1 VI 2 TD VO 1 截止 0 0 1 1 0 1 二、功能表 三、 555 定时器的外引脚 地 GND 输出 复位 RD’ 电源 Vcc 放电 DIS 高电平触发 电压控制 低电平触发 10.5.2 用 555 定时器接成的施密特触发器 　　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。 1、电路组成 2、工作原理 结论： 当uI上升时，引起电路状态由高变为低的输入电压为： 当uI下降时，引起电路状态由低变为高的输入电压为： 二者之差称为回差电压： 3、施密特触发器的应用 一、用于波形变换 二、用于鉴幅 三、脉冲整形，消除干扰、杂波 10. 5. 3 用555定时器接成的单稳态触发器 特点: 1. 只有两种状态: 稳态和暂稳态； 2. 外来触发 （窄） 脉冲使: 稳态?暂稳态?稳态； 3. 暂稳态持续时间仅取决于电路参数, 与触发脉冲无关。 一、电路组成及工作原理 二、工作波形 uI变为负脉冲且低电平应小于 ，则uO为高，且放电管截止，UDD通过定时电阻 R 对定时电容充电。 三要素法分析： 三、主要参数 1. 输出脉冲宽度（暂态持续时间）tw 2. 恢复时间 tre 很小 ?2 = RCESC tre = 3?2 － 5 ?2 10. 5. 4 用555定时器接成的多谐振荡器 能产生矩形脉冲的自激振荡电路叫做多谐振荡器。 自激振荡——不需要外加输入信号，就可以自动地产生 出矩形脉冲。 多谐振荡器的振荡周期与电路的阻容元件有关。 +VCC uO 8 3 1 6 5 7 2 4 1 TD R1 R2 C uC 一、电路组成和工作原理 uC t UOH uO t UOL (1) C 充电时间 tw1 uC（0+） = VCC / 3, uC（?） = VCC 充电时间常数 ?1= （R1+R2）C 1. 振荡频率的估算 uC（0+） = 2VCC / 3, uC（?）= 0 (2) C 放电时间 tw2 放电时间常数 ?2 = R2C 1. 振荡频率的估算 (3) 振荡频率 f tw1= 0.7 (R1+R2) C tw2 = 0.7R2C T = 0.7（R1+2R2）C 振荡周期： 振荡频率： 占空比： 2. 占空比可调电路 6 2 7 8 4 1 5 3 555 R1 C + R2 C2 +VCC D1 D2 uO tw1= 0.7R1C tw2 = 0.7R2C