数字电子技术及应用第5章节.ppt

5.3.3 单稳态触发器的应用 一、脉冲整形 　　经过长距离传输后，脉冲信号的边沿会变差或波形上叠加某些干扰，利用单稳整形可使其变成符合要求的脉冲波形。 二、脉冲定时 　　由于单稳态触发器能输出宽度和幅度都符合要求的矩形脉冲，因此可利用它来做定时电路。 5.3.3 单稳态触发器的应用 脉 冲 定 时 电 路 和 工 作 波 形 若已知 Rext = 10 k?，Cext = 1 ?F 则可得 tW ? 0.7 RextCext = 7 ms 脉 冲 展 宽 电 路 和 工 作 波 形 三、脉冲展宽 接成正脉冲 触发方式 O uI t O uO t tW 将窄脉冲展宽成宽度为 tW 的脉冲 5.4　多谐振荡器 主要要求： 理解不对称多谐振荡器的电路组成及其工作原理。 理解对称多谐振荡器的电路组成及其工作原理。 理解石英晶体多谐振荡器的工作原理。 　　即矩形脉冲产生电路，由于矩形脉冲含有丰富的谐波分量，故常称多谐振荡器。 (1)不需输入触发信号。 (2)无稳定状态，只有两个暂稳态。 　　通过电容的充电和放电，使两个暂稳态相互交替，从而产生自激振荡，输出周期性的矩形脉冲信号。 工作特点 Astable Multivibrator G uO 逻辑符号 多谐振荡器 GND VCC RD OUT CO 555 TH TR DIS VCC 0.01 ?F R1 C uO uC - + R2 5.4.1 用555定时器组成多谐振荡器 一、电路结构 DIS VCC R1 C uC - + R2 TH TR GND VCC RD CO 0.01 ?F OUT uO R1、R2和C为定时元件 uC O t O uO t UOL UOH Ⅱ Ⅰ tWH tWL Ⅰ Ⅰ Ⅱ CC CC 5.4.1 用555定时器组成多谐振荡器 二、工作原理 充电 UOH Ⅰ TH = TR = uC 很小 　　接通 VCC 后，开始时uTH = uTR = uC  ? 0，uO 为高电平，电路处于暂稳态Ⅰ。 这时放电管截止，VCC 经 R1、R2 向 C 充电，uC 上升。 uC O t O uO t UOL UOH Ⅱ Ⅰ tWH tWL Ⅰ Ⅰ Ⅱ CC CC 5.4.1 用555定时器组成多谐振荡器 二、工作原理 UOL uTH =uTR ≥ 2/3 VCC 　　当 uC 上升到 uTH =uTR = uC ≥ (2/3)VCC时，根据“入全大出低”的功能，输出uO 跃变为低电平UOL，电路进入暂稳态 。这时放电管 VT导通，C 经 R2 和 VT 放电，uC 下降。 Ⅱ 放电 　　接通 VCC 后，开始时uTH = uTR = uC  ? 0，uO 为高电平，电路处于暂稳态Ⅰ。 这时放电管截止，VCC 经 R1、R2 向 C 充电，uC 上升。 uC O t O uO t UOL UOH Ⅱ Ⅰ tWH tWL Ⅰ Ⅰ Ⅱ CC CC 5.4.1 用555定时器组成多谐振荡器 　　当 uC 下降到 uTH =uTR = uC ≤1/3VCC时，根据“入全小出高 ”的功能，输出uO 重新跃变为高电平UOH，同时放电管 VT 截止，VCC又经R１和R２对C 充电，电路返回到前一暂稳态。 二、工作原理 Ⅰ uTH=uTR≤1/3VCC 　　接通 VCC 后，开始时 TH = TR = uC  ? 0，uO 为高电平，。这时放电管截止，VDD 经 R1、R2 向 C 充电，uC 上升。 　　当 uC 上升到 uTH =uTR = uC ≥ 2/3VCC时，根据“入全大出低”的功能，输出uO 跃变为低电平UOL，电路进入暂稳态 。这时放电管 VT导通，C 经 R2 和 VT 放电，uC 下降。 5.4.1 用555定时器组成多谐振荡器 二、工作原理 　　电容 C 如此循环充电和放电，使电路产生振荡，输出矩形脉冲。 周期与占空比估算 tW1? 0.7 (R1 + R2)C tW2 ? 0.7 R2C T = tW1 + tW2 ? 0.7 (R1 + 2R2)C uC O t O uO t UOL UOH Ⅱ Ⅰ tWH tWL Ⅰ Ⅰ Ⅱ CC CC 波形分析举例 [例] 在由555定时器组成的多谐振荡器电路中，如取VCC=5V，R1=47k?，R2=47k?，C=10μF时，试求多谐振荡器振荡周期和频率。 解：（1）振荡周期T的计算： T= 0.7（R1+2R2）C = 0.7（47+2×47）×103×10×10-6s = 987ms （2） 振荡频率 f