数电-07 脉冲波形变换与产生.ppt

作者：北京化工大学杨丽华 1 7 脉冲波形的变换与产生 预备知识： 7.2 单稳态触发器 2、或非门组成的微分型单稳态触发器的工作原理 (1)输出脉冲宽度tW 二、 积分型单稳态触发器 波形图 (4)连接电路： 2、工作原理 占空比可调的方波发生器 作业1:P246 7.5.4用555定时器接成如图所示电路，试求：（1）当VCC=12V，而且没有外接控制电压时，VT+、VT- 及△VT的值；（2）当VCC=9V，外接控制电压VCO=5V时，VT+、VT-、△VT各为多少。 解：（1）当VCC=12V，而且没有外接控制电压时， VT+=2/3 VCC=8V VT- =1/3 VCC=4V △VT的= VT+ - VT-=4V （2）当VCC=9V，外接控制电压VCO=5V时， VT+= VCO=5V VT- =1/2 VCO=2.5V △VT的= VT+值-VT-=2.5V 波形图： 7.5 555定时器及其应用 预备知识：电压比较器——模拟电子中有详述 电压比较器是运算放大器的非线性应用（开环） 运算放大器是一种高输入阻抗、低输出阻抗、高增益、低漂移的直耦式多级放大器。 C + － vI+ vI- vO 符号 同相 输入端 反相 输入端 当vI+ vI-时， vO= +VOmax ——输出为逻辑1； 当vI+ vI-时， vO= -VOmax ——输出为逻辑0； 一种应用极为广泛的中规模集成电路，用于信号产生、变换、控制与检测。 ※ 三个电阻构成分压电路： VR1=2/3VCC;VR2=1/3VCC 带有清零端(RD)的基本RS锁存器： R≠S时，Q=R R=S=1时，Q保持 R=S=0时，Q=1, 次态不定。 RD=0时，vO=0 电压比较器C1,C2： V+V-输出1 V-V+输出0 门控放电管：受Q控制的放电开关 RD 输出缓冲级：提高带负载能力，隔离负载的影响 R S 控制电压 阈值输入 触发输入 放电端 复位端 电源 接地 输出端 1、电路结构: 芯片有八个管脚 ※ 阈值输入 触发输入 控制电压 放电端 输出端 复位端 电源 接地 (4) vI12/3VCC;vI21/3VCC R=0,S=0?Q=1? vO=1，TD截止; (2) vI12/3VCC;vI21/3VCC R=1,S=1?Q保持? vO保持，TD保持; (3) vI12/3VCC;vI21/3VCC R=1,S=0?Q=1? vO=1，TD截止; (1) vI12/3VCC;vI21/3VCC R=0,S=1?Q=0? vO=0，TD导通 RD=0时，TD导通，vO=0 ※ RD 1/3VCC 2/3VCC 设RD=1、VCO悬空， 由于三个电阻的分压关系， R S 输 入 输 出 RD vI1 vI2 vO TD状态 0 × × 低电平 导通 1 低电平 导通 1 不变 不变 1 高电平 截止 ＞ ＞ ＜ ＞ ＜ ＜ 1 高电平 截止 ＞ ＜ 555 定时器的功能表 则电路相应的所有阈值都发生变化。 ※ 思考：RD=1时，若加控制电压VCO，如何？ 阈值输入 触发输入 R=0 S=1 R=1 S=0 R=1 S=1 R=0 S=0 则电路相应的所有阈值都发生变化。 思考：RD=1时，若加控制电压VCO，如何？ vI1=VCO vI2=1/2VCO ※ 如作业7.5.4 (1)用555定时器构成单稳态触发器 vI vO VCC R C vC 0.01uF 1 2 3 4 8 7 6 5 电路组成： 触发信号从触发输入端vI2 (2) 输入， 将放电端(7)与阈值输入端(6)vI1相连， 同时对电源和对地分别接入R和C。 3、555定时器的应用 ※ VCC vI R C Q vI vO VCC R C vC 0.01uF 1 2 3 4 8 7 6 5 a.电路的稳态:vc=0，vo=0， R=S=1 vI=1(未加触发负脉冲)： 1）vO=0， TD导通，vC迅速放电至0V， R=S=1 → vO保持低电平不变 2）vO=1，TD截止，VCC经R向C充电，当vC↑≥2/3 VCC时，R=0，S=1 → vO=0V→TD导通， vC迅速放电至0V → R=S=1 → vO保持低电平不变 。 b. vI加触发负脉冲，电路翻转为暂态： vI下跳变，当vI≤ 1/3 VCC时，S=0，R=1 ? Q=1, vO跳变为高电平，与此同时， TD截止，电容被充电 。 (1)555构成单稳态触发器 ※ VCC vI R C Q vI vO VCC R C vC 0.01uF 1 2 3 4 8 7 6 5 c. 当C充电至2/3VCC时， R=0。如输入端触发负脉冲已消失，