7脉冲信号的产生与整形.ppt

* 第 7 章 脉冲信号的产生与整形 介绍多谐振荡器、施密特触发器和单稳态触发器. 多谐振荡器能直接产生脉冲信号; 施密特触发器能对已有信号进行变换; 单稳态触发器可用于脉冲信号的定时、延时. 7.1 555集成定时器 555集成定时器是一种将模拟和数字电路集成于一体的电子器件,通过外加少量的阻容元件,能构成多种用途的电路. 7.1.1 5G555定时器的电路结构 1.分压器 2.比较器 3.RS锁存器 4.三极管放电开关 5.输出缓冲器 组成： VCC + - ∞ UC1 C1 + - ∞ UC2 C2 Q Q OUT 5kΩ 5kΩ 5kΩ G1 G2 G3 1 1 7 2 6 5 8 4 3 D TR TH CO VCO Vi1 Vi2 V’o RD Vo TD 7.1.2 定时器的逻辑功能 1）Vi12/3VCC Vi21/3VCC Vo=0 2）Vi12/3VCC Vi21/3VCC Vo=1 3）Vi12/3VCC Vi21/3VCC Vo不变 当RD=1时： VCC + - ∞ UC1 C1 + - ∞ UC2 C2 Q Q 5kΩ 5kΩ 5kΩ G1 G2 G3 1 1 7 2 6 5 8 4 3 D TR TH CO VCO Vi1 Vi2 V’o RD Vo TD *Q的高低确定TD 管是否导通。 特点：5G555为双极型定时器，电源电压范围宽 （4.5~18V),输出电平能与TTL、CMOS电路兼容.驱动电 流大，灌、拉电流可达200mA. 称TH为高电平触发端；TR低电平触发端。 7.2 施密特触发器 施密特触发器逻辑符号及电压传输特性 Vo VoH VoL VT- VT+ Vi 0 Vi Vo 特点： 1）有两个稳定状态VOH和VOL,但稳态要靠输 入输 出电平来维持； 2）具有滞回电压传输特性。 ○ 7.2.1 用555定时器构成施密特触发器 1. 电路组成 8 4 6 2 1 5 3 555 VCC Vo Vi VCC + - ∞ UC1 C1 + - ∞ UC2 C2 Q Q 5kΩ 5kΩ 5kΩ G1 G2 G3 1 1 7 2 6 5 8 4 3 D TR TH CO RD Vo TD 2.工作原理 1) 当Vi1/3VCC时,VO=VOH; 2) 当1/3VCC Vi2/3VCC时, VO 保持,VO=VOH; 3) 当Vi2/3VCC时,VO=VOL. Vi t 2/3VCC 1/3VCC 0 VO t 0 VOH VOL VT+=2/3VCC VT-=1/3VCC ΔVT= VT+ － VT- =1/3VCC 7.2.2集成施密特触发器 集成施密特触发器有多个品种，一般TTL集成施密特触发器的上触发电平约在1.7V左右，下触发电平约在0.9V左右；CMOS集成施密特触发器的上、下触发电平和电源电压有关。 7.2.3施密特触发器的应用 1. 波形变换 Vi Vo 带反相器 Vi t VO t VT+ VT- 0 0 2.脉冲整形 Vi Vo 带反相器 Vi t VO t VT+ VT- 0 0 3.幅度鉴别 Vi Vo 带反相器 Vi t VO t VT+ VT- 0 0 7.3 单稳态触发器 单稳态触发器特点:电路有一个稳定状态,一个暂稳定状态.在没有外界触发信号作用时,电路处于稳定状态;在外界信号作用下,电路由稳态转换为暂稳态,经过一段时间,电路自动返回到稳定状态. 单稳态触发器常用于脉冲的整形、定时和延时。 7.3.1 由555定时器构成的单稳态触发器 1.电路组成 Vo VCC + - ∞ UC1 C1 + - ∞ UC2 C2 Q Q 5kΩ 5kΩ 5kΩ G1 G2 G3 1 1 7 2 6 5 8 4 3 D TR TH CO RD TD VC Vi R 0.1μ 1)当Vi为高电平１并稳 定一段时间后，Q端一 定为1(Q为0);(为什么) 2)当Vi来一个较短的负 脉冲后, Q端改变状态, 并经过一段时间后(这 时Vi已返回1),Q自动 返回到1)的状态. (为什么) 2. 工作原理 Vi t VC t 0 0 VO t 0 2/3VCC tw tw *Vi的负脉冲宽度要小于tw tw≈1.1RC Vo VCC + - ∞ UC1 C1 + - ∞ UC2 C2 Q Q 5kΩ 5kΩ 5kΩ G1 G2 G3 1 1 7 2 6 5 8 4 3 D TR TH CO RD TD VC Vi R