第5章脉冲信号的产生与整形 - PowerPoint Presentation.pptVIP

施密特触发器的应用举例 3、脉冲幅度的鉴别 4、组成多谐振荡器 本次课主要内容 同步时序逻辑电路的设计方法 施密特触发器的工作原理 施密特触发器的典型应用 多谐振荡器 5-2 多谐振荡器 又称无稳态电路。 主要产生各种方波或时钟信号。 RC环形多谐振荡器 占空比可调的多谐振荡器 五路灯光控制器的原理 简易电子琴 报警电路的（电路原理图） SCH图 PCB制版图 加工后的成品 5.5.2 用555定时器组成施密特触发器 5.5.3 用555定时器组成单稳态触发器 0 0 1 　　接通VCC后瞬间，VCC通过R对C充电，当uc上升到2VCC/3时，比较器C1输出为0，将触发器置0，uo＝0。这时Q=1，放电管T导通，C通过T放电，电路进入稳态。 　　ui到来时，因为ui＜VCC/3，使C2＝0，触发器置1，uo又由0变为1，电路进入暂稳态。由于此时Q=0，放电管T截止，VCC经R对C充电。虽然此时触发脉冲已消失，比较器C2的输出变为1，但充电继续进行，直到uc上升到2VCC/3时，比较器C1输出为0，将触发器置0，电路输出uo＝0，T导通，C放电，电路恢复到稳定状态。 5.5.4 用555定时器组成多谐振荡器 接通VCC后，VCC经R1和R2对C充电。当uc上升到2VCC/3时，uo=0，T导通，C通过R2和T放电，uc下降。当uc下降到VCC/3时，uo又由0变为1，T截止，VCC又经R1和R2对C充电。如此重复上述过程，在输出端uo产生了连续的矩形脉冲。 555定时器是一种多用途的集成电路。只需外接少量阻容元件便可以构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器等。此外，它还可组成其它各种实用电路。由于555定时器使用方便、灵活，有较强的负载能力和较高的触发灵敏度，因此，它在自动控制、仪器仪表、家用电器等许多领域都有着广泛的应用。 除555单定时器外，还有双定时器556、四定时器558等。 * 5.1 概述 在数字系统中， 获得脉冲波形的方法主要有两种： 一种是利用多谐振荡器直接产生； 一种是利用施密特触发器和单稳态触发器构成的整形电路对已有波形进行整形、变换得到。 555定时器是一种多用途的集成电路。555定时器只要其外部配接少量阻容元件就可构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器。 5.2.1 由门电路构成的施密特触发器 施密特触发器是一种能够把输入波形整形成为适合于数字电路需要的矩形脉冲的电路。 0 0 1 1 (二极管导通压降0.7V) 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 下限阈值电压 上限阈值电压 回差电压（滞后电压）： ΔUT＝ UT＋－UT－ 前面介绍的施密特触发器的回差电压为： ΔUT＝UT＋－UT－＝UT－(UT－UD)＝UD＝ 0.7V 缺点是回差太小，且不能调整。 5.2.2 集成施密特触发器 1、脉冲的整形 2、慢输入波形的TTL接口 5.3.2 不对称(CMOS)多谐振荡器 在t1时刻， uo由0变为1，由于电容电压不能跃变，故ui1必定跟随uo发生正跳变，于是ui2（uo1）由1变为0。这个低电平保持uo为1，以维持已进入的这个暂稳态。在这个暂稳态期间，电容C通过电阻R放电，使ui1逐渐下降。在t2时刻，ui1上升到门电路的开启电压UT，使uo1（ui2）由0变为1，uo由1变为0。同样由于电容电压不能跃变，故ui1跟随uo发生负跳变，于是ui2（uo1）由0变为1。这个高电平保持uo为0。至此，第一个暂稳态结束，电路进入第二个暂稳态。 第一暂稳态及其自动翻转的工作过程 第二暂稳态及其自动翻转的工作过程 在t2时刻，uo1变为高电平，这个高电平通过电阻R对电容C充电。随着放电的进行，ui1逐渐上升。在t3时刻，ui1上升到UT，使uo（ui1）又由0变为1，第二个暂稳态结束，电路返回到第一个暂稳态，又开始重复前面的过程。 R较小时，振荡周期T=2.2RC 电路中各点的电压波形 5.3.4 石英晶体多谐振荡器 电阻R1、R2的作用是保证两个反相器在静态时都能工作在线性放大区。对TTL反相器，常取R1＝R2＝R＝0.7 kΩ～2kΩ，而对于CMOS门，则常取R1＝R2＝R＝10kΩ～100kΩ；C1＝C2＝C是耦合电容，它们的容抗在石英晶体谐振频率f0时可以忽略不计；石英晶体构成选频环节。 振荡频率等于石英晶体的谐振频率f0 　　单稳态触发器在数字电路中一般用于定时（产生一定宽度的矩形波）、整形（把不规则的波形转换成宽度、幅度都相等的波形）以及延时（把输入信号延迟一定时间后输出）等。 　　单稳态触发器具有下列特点： （1）电路有一个稳态和一个暂稳态。 （2）在外来触发脉冲作用下，电路由稳态翻