555电路脉冲波形变换与产生.ppt

* 学习要点： 单稳态触发器、施密特触发器、多谐振荡器3种电路的基本概念、主要应用 ; 555定时器的工作原理及逻辑功能; 由555定时器构成单稳、施密特触发器、多谐振荡器的方法; 9.4 P233 补充 脉冲波形的变换与产生 1 单稳态触发器 2 施密特触发器 3 多谐振荡器 4 555定时器及其应用 脉冲波形的变换与产生 单稳态触发器: 加入触发信号后，它可以由稳定状态 转入暂稳态，经过一定时间以后，它又会自动返回原 来的稳定状态。 稳定状态 稳定状态 暂稳态 由外部触发后，由稳定状态变为暂稳态 经延时电路延时后，又自动返回稳定状态 1 单稳态触发器 1 单稳态触发器 工作特点： 1、电路中有稳态和暂稳态两个工作状态； 2、在外界触发脉冲作用下，电路能从稳态翻转至暂稳态，在暂稳态维持一段时间后，再自动翻转至稳态； 3、暂稳态维持时间的长短取决于电路本身的参数,与触发脉冲无关。 单稳态电路 输入ui 输出uo 1.1 单稳态触发器 tp与输入信号无关，只与电路内部参数有关. 脉冲宽度：tp=0.7RC 1.2 单稳态触发器的应用 定时 整形 1.2 单稳态触发器的应用 单稳态触发器在数字电路中一般用于: 定时：产生一定宽度的矩形波 整形：把不规则的波形转换成宽度、幅度都相等 的波形 延时：把输入信号延迟一定时间后输出等。　 应用： 2 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。 2.1 由门电路构成的施密特触发器 G1、G2为CMOS门电路，其阈值电压为1/2VDD。电路中要求R1＜R2 。 ?施密特触发器有同相传输和反相传输两种电路 ? 施密特触发器的电压传输特性 下限阈值电压 上限阈值电压 回差电压（滞后电压）： ΔUT＝ UT＋－UT－ 施密特触发器 2.2 施密特触发器的应用 脉冲变换 脉冲整形 3 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。 多谐振荡器，主要用于产生各种方波或时间脉冲信号。它是一种自激振荡器，在接通电源之后，不需要外加触发信号，便能自动地产生矩形脉冲波。 3.1 由门电路构成的多谐振荡器 多谐振荡器 输出uo 振荡周期与阈值电压和时间常数RC有关 需要产生频率稳定性很高的脉冲波形，就要采用由 组成石英晶体振荡器。 3.2 石英晶体振荡器 多谐振荡器，其振荡频率取决于阈值电平Vth 和时间常数RC。 其中Vth容易受温度、电源电压变化的影响； 4 555定时器及其应用 555定时器是一种将模拟功能与逻辑功能巧妙结合在一起的中规模集成电路。 该电路功能灵活、适用范围广，只要外围电路稍作配置，即可构成单稳态触发器、多谐振荡器或施密特触发器，因而可在定时、检测、控制、报警等方面。 4.1 555定时器 触发输入 阈值输入 电压 控制端 复位端 低电平有效 放电端 4.5～16V 输出端 1 注意：工作中不使用vCO时，一般都通过一个0.01μF的电容接地，以旁路高频干扰。 集成电路有8个引脚; 1—地，2—触发输入，3—输出，4—RD复位，5—控制电压，6—阈值输入，7—放电端，8—VCC电源。 电阻分压器 电压比较器 基本RS锁存器 放电管T 缓冲器 0 0 1 ①R=0时，Q=1，uo=0，T导通。 1 555定时器功能分析 － + C1 R 2/3VDD TH ⑥ － + C2 S 1/3VDD TR② ＞2VCC/3 ＞VCC/3 0 0 0 1 1 1 ②R=1、UTH＞2VCC/3、UTR＞VCC/3时，C1=0、C2=1，Q=1、Q=0，uo=0，T饱和导通。 ＜2VCC/3 ＜VCC/3 1 1 1 0 0 ③ R=1、UTH＜2VCC/3、UTR＜VCC/3时，C1=1、C2=0，Q=0、Q=1，uo=1，T截止。 1 ＜2VCC/3 ＞VCC/3 1 0 0 1 1 ④ R=1、UTH＜2VCC/3、UTR＞VCC/3时，C1=1、C2=1，Q、Q不变，uo不变，T状态不变。 1 1 0 1 4.2 由555定时器构成的施密特触发器 － + C1 R 2/3VDD ui ⑥ － + C2 S 1/3VDD ui ② ? 主要参数 1. 阈值电平 VT+=2/3VDD VT-=1/3VDD 2. 回差电压= VT+－ VT-=1/3VDD 由555定时器构成的施密特触发器 4.3 由555定时器构成