第六章脉冲产生与整形电路.pptVIP

6.4 施密特触发器 三、施密特触发器的应用 1.波形变换 施密特触发器可以将边沿变化缓慢的周期性信号变换成边沿陡峭的矩形脉冲信号。 6.4 施密特触发器 2.波形整形 施密特触发器可以将不规则的波形整形为矩形波。若适当增大回差电压，可提高电路的抗干扰能力。回差电压是由5脚接入的控制电压UCO来控制的。 u o t 0 u o t 0 u I t 0 U + U － U － ( a ) ( b ) ( c ) 从一系列幅度不同的脉冲信号中选出幅度大于正向阈值电压U+的输入脉冲， 即对幅度进行鉴别。 6.4 施密特触发器 3.幅度鉴别 u I U + U - t 0 u o 0 t 同向输出施密特触发器 6.4 施密特触发器 4.构成多谐振荡器 工作原理： 电容上初始电压为零，即uI＝0，则uO＝1，并经R向C充电，当充至uI＝U+时，输出翻转uO＝0。电容C又经R进行放电，当放电至uI＝U-时，输出翻转uO＝1。 6.5 多谐振荡器 多谐振荡器是一种常用的脉冲信号产生电路。 工作特性： ① 无稳态，具有两个暂稳态； ② 自激振荡器－－在接通电源后，不需外加触发信号，便能自动产生矩形脉冲； ③ 矩形波中除基波外，还含有丰富的高次谐波－－故称为多谐振荡器。 自动触发 自动返回 暂稳态0 暂稳态1 暂稳态0 6.5 多谐振荡器 一、门电路构成的多谐振荡器 1 vo 1 R C vi vo1 6.5 多谐振荡器 二、555定时器构成的多谐振荡器 1.电路结构 4 8 7 6 2 3 1 5 C U CC R 1 R 2 555 u o 0.01μF u C * * 第6章 脉冲波形的 产生与整形 6.1 概述 6.2 555定时器 6.3 单稳态触发器 6.4 施密特触发器 6.5 多谐振荡器 6.1 概述 一、脉冲信号 脉冲是脉动和短促的意思，凡是具有不连续波形的信号均可称为脉冲信号。广义讲，各种非正弦信号都是脉冲信号。 (a)矩形波 (b)方波 (c)尖脉冲 (d)锯齿波 6.1 概述 在数字系统中常常需要用到各种幅度、宽度以及具有陡峭边沿的矩形脉冲信号，如触发器的时钟脉冲（CP）。 获取这些脉冲信号的方法通常有两种： ①脉冲产生电路直接产生； ②利用已有的周期信号整形、变换得到。 脉冲整形、变换电路——单稳态触发器 施密特触发器； 脉冲产生电路——多谐振荡器； 多用途的定时电路——555定时器。 6.1 概述 二、脉冲信号的参数 t r t f t W T 0.9 U m 0.5 U m 0.1 U m U m 矩形脉冲信号的主要参数 脉冲幅度 脉冲周期 脉冲宽度 上升时间 下降时间 占空比D－－脉冲宽度与脉冲周期的比值，D＝tW/T 。 6.1 概述 三、脉冲产生电路的暂态分析 脉冲波形产生与整形电路多是由RC充放电电路构成的。 ① 开关闭合的一瞬间，电容器上电压不能突变，满足开关定理UC(0+)=UC(0-)。 ② 充电暂态过程结束后，流过电容器的电流iC(∞)为0，即电容器相当于开路。 t M U ( t ) U T t U ( ∞ ) 0 U ( 0 + ) C C C U C ( t ) S U C R ④令uC(tW)=UT，则从暂态过程的起始值UC(0+)变到UT所经历的时间tW（脉冲宽度）可用下式计算： ③ 电路的时间常数τ=RC，τ决定了暂态时间的长短。根据三要素公式，可以得到电压随时间变化的方程为 6.1 概述 t W U ( t ) U T t U ( ∞ ) 0 U ( 0 + ) C C C 一、555定时器的电路结构 6.2 555定时器 555定时器是一种多用途的数字—模拟混合集成电路，可以方便地构成单稳态触发器，施密特触发器和多谐振荡器。 双极型产品型号最后数码为555，CMOS型产品型号最后数码为7555。其功能和外部引脚排列完全相同。 TR ＋ － C 1 U R1 5k 5k ＋ － C 2 5k U R2 1 4 G 1 R Q Q G 2 S G 3 G 4 3 VT 8 U CC U CO u 6 ( TH ) 5 ( ) 6 2 1 7 o R D 2 放电端 u u 1 2 3 4 8 7 6 5 地 2 o R D U CC 放电端 6 U CO 555 u u u 6.2 555定时器 TR ＋ － C 1 U R1 5k 5k ＋ － C 2 5k U R2 1 4 G 1 R Q Q G 2 S G 3 G 4 3 VT 8 U C