脉冲波形的产生和变换.ppt

4.3 集成单稳态触发器 4538的符号图如图所示 (a)符号图 (b) 管脚图 图 集成单稳态触发器4538 ? 1 8 9 16 4538是CMOS精密单稳态触发器。由于采用了线性CMOS技术，可得到高精度的输出脉冲宽度。 A B CR 电容两端电压不能跳变！ 暂稳态：在输入下降沿到来时，电路触发翻转，门1的输出高电平，由于电容电压不能突变，因此门2的输入由低变高，输出由搞到低，并引起负反馈迅速进入暂稳态uO1=1，uO2 = 0； 暂稳态期间，门1的输出高电平VOH经电容C和电阻R到地的方向给电容充电，使门2的输入电压uI2以时间常数?1 =(R+RO)C 按指数曲线下降，当下降到门坎电平(UT = 1.4V)时使电路迅速自动返回稳态：uO1=0，uO2 = 1。 脉冲波形的产生与变换 脉冲信号：指突然变化的电压或电流。 脉冲电路的研究重点：波形分析。 数字电路的研究重点：逻辑功能。 　　获得脉冲波形的方法主要有两种： 　　1．利用脉冲振荡电路产生； 　　2．是通过整形电路对已有的波形进行整形、变换，使之符合系统的要求。 　　以下主要讨论几种常用脉冲波形的产生与变换电路：（功能、特点及其主要应用简介） 　　1.　RC电路：对矩形波进行微分、积分变换，或作脉冲分压器； 　　2.　施密特触发器：主要用以将非矩形脉冲变换成上升沿和下降沿都很陡峭的矩形脉冲； 　　3.　单稳态触发器：主要用以将脉冲宽度不符合要求的脉冲变换成脉冲宽度符合要求的矩形脉冲； 　　4.　多谐振荡器：产生矩形脉冲； 　　5.　555定时器。 　　为数字—模拟混合集成电路。 　　可产生精确的时间延迟和振荡，内部有3个5KΩ的电阻分压器，故称555。 　　在波形的产生与变换、测量与控制、家用电器、电子玩具等许多领域中都得到了应用。 4.1 555定时器及其应用 1.型号介绍 各公司生产的555定时器的逻辑功能与外引线排列都完全相同。 ? 双极型产品 CMOS产品 单555型号的最后几位数码 555 7555 双555型号的最后几位数码 556 7556 优点 驱动能力较大 低功耗、高输入阻抗 电源电压工作范围 5~16V 3~18V 负载电流 可达200mA 可达4mA 4.1.1 555定时器的结构 2.工作原理及电路功能 电阻分压器 电压比较器 基本RS触发器 放电管T 缓冲器 （1） 电阻分压器 　由3个5kΩ的电阻R组成，为电压比较器C1和C2提供基准电压。 （2） 电压比较器 　　C1和C2。当U＋＞U－时， UC输出高电平，反之则输出低电平。　　 CO为控制电压输入端。 　当CO悬空时，UR1＝2/3VCC，UR2＝1/3VCC。 　当CO＝UCO时，UR1＝UCO，UR2＝1/2UCO 　 TH称为高触发端，TR 称为低触发端。 （3） 基本RS触发器 　其置0和置1端为低电平有效触发。 　　R是低电平有效的复位输入端。 　　正常工作时，必须使R处于高电平。 （4）?放电管T T是集电极开路的三极管。相当于一个受控电子开关。　 输出为0时，T导通，输出为1时，T截止。 （5）缓冲器 　缓冲器由G3和G4构成，用于提高电路的负载能力。　 　　TH接至反相输入端，当TH＞UR1时，UC1输出低电平，使触发器置0，故称为高触发端（有效时置0）； TR接至同相输入端，当TR＜UR2时，UC2输出低电平，使触发器置1，故称为低触发端（有效时置1）。 表1 555定时器的功能表 1.　构成施密特触发器 4.1.2 　555定时器的应用举例 　　主要用途：把变化缓慢的信号波形变换为边沿陡峭的矩形波。 　　特点： 　　⑴电路有两种稳定状态。两种稳定状态的维持和转换完全取决于外加触发信号。触发方式：电平触发。 　　⑵电压传输特性特殊，电路有两个转换电平（上限触发转换电平UT+和下限触发转换电平UT－）。 　　⑶状态翻转时有正反馈过程，从而输出边沿陡峭的矩形脉冲。 　　思考：施密特触发器的特点？ 　　回差特性：上升过程和下降过程有不同的转换电平UT＋和UT－。 　　如何与555定时器发生联系？ 　　内部比较器有两个不同的基准电压UR1和UR2。 1.　构成施密特触发器 如果在UIC加上控制电压， 则可以改变电路的UT+和UT－。 2. 构成多谐振荡器 　　设计思想：是无稳态电路，两个暂稳态不断地交替。 　　利用放电管T作为一个受控电子开关，使电容充电、放电而改变TH=TR，则交替置0、置1。 电容C充电 τ充=( R1