第7章 脉冲波形的产生与整形摘要.pptVIP

* 7.3 集成单稳态触发器 7.1 概述 7.2 555定时器及其应用 第7章 脉冲波形的产生与整形 7.4 石英晶体振荡器 7.1 概 述 1.脉冲波 (1)脉冲波：一种间断的持续时间极短的突然发生的电信号。 常见的脉冲波形 (2)本章研究的脉冲波实际上是矩形波。 获得矩形脉冲的方法： ①用脉冲产生电路直接产生； ②用整形电路对已有的信号进行整形获得。 7.1.1 脉冲产生电路和整形电路 2.脉冲产生电路：能够直接产生矩形脉冲(方波)的电路。 组成：开关元件和惰性电路。 (1)双稳态触发电路 (如基本RS触发器) (2)单稳态触发电路 (3)多谐振荡电路 (能自激产生波形) 典型电路：双稳态触发电路、单稳态触发电路和多谐振荡电路。 施密特触发器的特点： (1)能把变化非常缓慢的输入波形 → 矩形脉冲； (2)有两个触发电平，故它属于电平触发的双稳态电路。 3. 脉冲整形电路：能将其它信号变换成矩形脉冲的电路。 典型电路：施密特触发器 7.1.2 脉冲电路的基本分析方法—暂态法 常用RC开关电路的暂态过程实现脉冲电路。 1.一阶电路的暂态过程 (1)暂态的开始：开关转换的瞬间。 电容器电压不能突变，此时满足：UC(0+)=UC(0-)。 (2)暂态的结束(稳态的开始) 理论上t=∞结束(实际近似认为：t=4τ ， τ=RC)。 此时认为电容器开路 。 2.一阶电路的三要素法 直流一阶电路的电流(或电压)： 如是电压，则 如U(t)=UT，则对应的时间 7.2 555 定时器组成的脉冲产生电路和整形电路 7.2.1 555 定时器的组成与功能 电阻分压器 电压比较器 基本RS触发器 放电管 有3个5KΩ电阻 ,故称555定时器 (1) 电阻分压器 　 ①输入端UCO悬空，则 由3个5KΩ电阻 组成，为C1和C2提供基准电压。 ②UCO外接固定电压，则 1.电路组成 　 (2) 电压比较器C1、C2 ①输入端　　 TH：高触发端(阈值输入) TR：低触发端(触发输入) ②逻辑功能 U＋＞U－时， 输出高电平； 反之， 输出低电平。 ①输入端R、S：低电平有效 (3)基本RS触发器 ②异步置 0 端RD ：低电平有效 RD=0时，触发器复位； 平时RD处于高电平。 (4)?放电管V1：集电极开路的三极管。 U0=0时，T导通； U0=1时，T截止。 2. 工作原理 功能表 输入端UCO悬空 则由左表可得到书上的表7.2.1。 1. 单稳态触发器 7.2.2 555 定时器的典型应用 ①引脚5(UCO)悬空，功能表就是表7.2.1。 ②引脚4接电源(RD=1)，定时器正常工作。 (1)电路连接 0 1 1 1 RD 导通 截止 导通 不变 0 1 0 不变 × ＜ Vcc/3 ＞ Vcc/3 ＞ Vcc/3 × ＜ 2Vcc/3 ＞ 2Vcc/3 ＜ 2Vcc/3 V1 UO U2(TR) U6(TH) ① 静止期：UiUCC/3 电源刚接通，UO未知，分2种情况：(a)UO=0→ V1导通→U6=UC=U7≈0 →UO=0，处于稳定状态 (2)工作原理 (b)UO=1 → V1截止→UCC通过R向C充电，U6=UC↑ →当U62VCC/3时， Uo=0→V1导通→C通过V1迅速放电， 直到U6=UC≈0 →UO=0，电路进入稳态 截止 导通 不变 1 0 不变 ＜ Vcc/3 ＞ Vcc/3 ＞ Vcc/3 ＜ 2Vcc/3 ＞ 2Vcc/3＜ 2Vcc/3 V1 UO U2(TR) U6(TH) 总之，此时电路一直处于Uo=0 的稳定状态，直到Ui输入负脉冲。 ② 暂稳态 (a) Ui下降沿到达时，UiUCC/3, U6=UC=0→ V1截止，UO=1→ UCC通过R向C充电→ U6=UC↑ 截止 导通 不变 1 0 不变 ＜ Vcc/3 ＞ Vcc/3 ＞ Vcc/3 ＜ 2Vcc/3 ＞ 2Vcc/3＜ 2Vcc/3 V1 UO U2(TR) U6(TH) (b) Ui负脉冲消失→U2UCC/3, U6=UC2UCC/3→ V1仍截止，C继续充电，U6=UC继续↑；电路维持在暂稳态UO=1。 当U6↑到 U6 2VCC/3时→ UO=0(暂稳态结束), V1导通→C通过V1迅速放电, 直到U6=UC=0 →UO=0,电路进入稳态。 (3)输出脉冲宽度TW(高电平时间) TW是暂稳态的时间，是UC从0充电到2UCC/3的时间。 注意：Ui负脉冲时间必须小于TW，原因是： 如Ui负脉冲时间TW，当U6