施密特电路.ppt

第七章 脉冲波形的产生与变换 ;7.1 概 述 ; 惰性电路产生的暂态过程，对一阶问题而言，可用三要素法来描述，获得电压或电流随时间变化的方程，该方程是脉冲波形计算的重要依据。三要素即起始值X(0+)、趋向值X(∞)和时间常数τ，若三要素已知，则得方程 ;7.2 555定时电路 ; 1. 分压器 分压器由3个5kΩ电阻R组成，它为两个电压比较器提供基准电平。当5脚悬空时，电压比较器A的基准电平为 ，比较器B的基准电平为 。改变5脚的接法可改变比较器A、B的基准电平，如5脚通过电阻10kΩ接地，则基准电平分别为 和 。5脚也可另接小于等于UDD的电源，如采用 和 ，则5脚通过一个电容0.01～0.1μF电容接地，以防干扰信号影响5脚电压值。 ; 2. 比较器 比较器A、B是两个结构完全相同的高精度电压比较器。A的输入端为引脚6高触发端，当 时，A端输出为高电平，即逻辑“1”；当 时，A输出为低电平， 即逻辑“0”。B的输入端为引脚2低触发端，当 时，B输出为低电平，即逻辑“0”；当 时，B输出为高电平，即逻辑“1”。A、B的输出直接控制基本RS触发器的动作。 ;4. 开关放电管和输出缓冲级 ;7.2.2 工作原理及特点 ; CC7555定时器电路具有静态电流较小(80μA左右)，输入阻抗极高(输入电流仅为0.1μA左右)，电源电压范围较宽(在3~18 V内均正常工作)等特点。其最大功耗为300mW。 和所有CMOS集成电路一样，在使用时，输入电压uI应确保在安全范围之内，即满足下式条件： USS-0.5V≤uI≤UDD+0.5V  555定时电路除了CMOS型之外，还有TTL型，如5G555(NE555)。它的工作原理与CC7555没有本质区别， 但其驱动电流可达 200 mA。 ;7.3 单 稳 态 电 路 ;7.3.2 工作原理 ; 由于比较器A、B的存在，uC不可能充至UDD。当uC充至大于 ，但小于  时，UA=UB均为低电平， RS触发器处于保持态，即Q=1, ，电路仍处于uO=高电平，放电管仍处于截止，电容继续充电。当 时，UA=1，UB=0，则Q=0，Q=1，uO=0，放电管导通， 电容通过放电管很快放电，进入恢复期。由于外界触发脉冲加进来，电路uO由低电平变为高电平到再次变为低电平这段时间就是暂稳态时间，其暂稳态时间TW计算如下： ;;图 7 – 4 具有微分环节的单稳态电路 ;恢复期TR由下式决定： ;图 7 – 5 线性锯齿波电路 ;7.4 多 谐 振 荡 器 ;7.4.1 电路组成 ;7.4.2 工作原理 ;由于比较器A、B的存在，电容C不可能充至UDD。过程如下：当 时，UB、UA均为低电平， RS触发器状态不变；但当 时，UA=1，UB=0，RS触发器状态变为Q=0, Q=1，输出uO为低电平，放电管V导通，这段时间我们称为第一暂稳态期。 ; 放电管V导通时，电容C通过电阻R2和放电管放电，电路进入第二暂稳态期，放电过程为 ;由于比较器A、B的存在，电容器不可能放电至0。当电容放电, 时，UA=UB=0，RS触发器处于维持状态， 输出也不变；但当C继续放电, 时，UB=1,UA=0， 这时Q=1, Q=0，输出uO为高电平，放电管截止，UDD再次对电容充电。如此反复，可输出矩形波形。该电路的振荡周期计算如下： ;而T1和T2分别为 ;输出矩形的频率f=1/T。显然，改变R1、R2和C值即可改变振荡频率。我们也可通过改变5脚电压U5来改变比较器A、 B的参考电压， 而达到改变振荡频率的目的。 在实际中常常???要调节T1和T2。这样就引进了占空比的概念：;图 7 – 8 占空比可调振荡器 ;改变P但不改变R1+R2值。所以该电路振荡周期为 ;图 7 – 9 模拟声响电路 ;7.5 施 密 特 电 路 ;7.5.2 工作原理 ;7.5.3 主要应用 ;图 7 – 11 施密特电路应用二例波形图 ;3.