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1、第六章脉冲产生和整形电路本讲稿第一页，共三十二页3.获得脉冲的方法：获得脉冲的方法：1）自激振荡电路直接产生矩形脉冲。自激振荡电路直接产生矩形脉冲。由由多谐振荡器多谐振荡器来实现来实现 555 定时器定时器是构成多谐振荡器、施密特触发器和单稳是构成多谐振荡器、施密特触发器和单稳态触发器的既经济又简单实用的器件。态触发器的既经济又简单实用的器件。2）将已有波形将已有波形（正弦波、锯齿波正弦波、锯齿波等等）整形为矩形脉冲。整形为矩形脉冲。由由施密特触发器施密特触发器和和单稳态触发器单稳态触发器来实现来实现本讲稿第二页，共三十二页二、二、555 定时器定时器1.电路组成电路组成分压器分压器分压器分压
2、器比较器比较器比较器比较器RS RS 触发器触发器触发器触发器输出输出缓冲缓冲晶体管晶体管晶体管晶体管开关开关开关开关+VCCuOTD5 k 5 k 5 k 8 83 31 16 65 57 72 24 4&1uD本讲稿第三页，共三十二页2.基本功能基本功能+VCCuOTD5 k 5 k 5 k 8 83 31 16 65 57 72 24 4&1uDCOCOTHTHTRTR 0UOL饱和饱和2VCC/3 111UOLVCC/3 饱和饱和VCC/3 不变不变不变不变2VCC/3UT+UOH UT本讲稿第二十页，共三十二页6.3 单稳态触发器单稳态触发器特点特点:1.只有两种状态只有两种状态:稳
3、态稳态和和暂稳态；暂稳态；2.外来触发外来触发（窄窄）脉冲使脉冲使:稳态稳态暂稳态暂稳态稳态；稳态；3.暂稳态暂稳态持续时间仅取决于电路参数持续时间仅取决于电路参数,与触发脉冲无关与触发脉冲无关。用途；用途；定时：定时：产生一定宽度的方波。产生一定宽度的方波。延时：延时：将输入信号延迟一定时间后输出。将输入信号延迟一定时间后输出。整形：整形：把不规则波形变为宽度、幅度都相等的脉冲。把不规则波形变为宽度、幅度都相等的脉冲。本讲稿第二十一页，共三十二页6.3.1 6.3.1 用用用用 555 555 定时器构成的定时器构成的定时器构成的定时器构成的单稳态触发器单稳态触发器一、电路组成及工作原理一、
4、电路组成及工作原理+VCCuO8 83 31 16 65 57 72 24 4&1TDQRCuIuCuI 与与 VCC/3 比较比较uC 与与 2VCC/3 比较比较稳态：稳态：稳态：稳态：TD 饱和饱和,Q=0110101饱和饱和暂稳态暂稳态暂稳态暂稳态：TD 截止截止,Q=1110截止截止引起引起暂稳态的原因暂稳态的原因:1.通电的随机过程；通电的随机过程；2.uI 从从 1 0使使 uI 1&TRATRBTR+RintCextRICXRX/CXRext/Cext 表示不属于逻辑状态连接表示不属于逻辑状态连接下降沿触发输入下降沿触发输入上升沿触发输入上升沿触发输入非重复触发非重复触发外接定
5、时外接定时电阻、电容电阻、电容VCC内接接定时电阻引出端内接接定时电阻引出端本讲稿第二十四页，共三十二页2.功能表功能表输输 入入输输 出出注注TRA TRB TR+Q Q L H L H L H H L H L H L H L H保持保持稳态稳态 H H H H H下降沿下降沿触发触发 L L 上升沿上升沿触发触发3.主要参数主要参数输出脉宽输出脉宽 tw:输入触发脉冲最输入触发脉冲最小周期小周期 Tmin:周期性输入触发脉周期性输入触发脉冲占空比冲占空比 q:本讲稿第二十五页，共三十二页二、可重复触发单稳态触发器二、可重复触发单稳态触发器 74122可重复触发可重复触发 在暂稳态期间在暂稳
6、态期间,能够接受新的触发信号。能够接受新的触发信号。1.图形符号图形符号1TRATRBTR+ARintCextRICXRX/CXRext/Cext&RTR+BRD直接复位直接复位可重复触发可重复触发本讲稿第二十六页，共三十二页2.功能表功能表输输 入入输输 出出注注RD TRA TRB TR+A TR+BQ Q L H H L L L H L H L H L H复位复位保持保持稳态稳态 H L H H L H H L H H L H L H H L H H上升沿上升沿触发触发 H H H H H H H H H H H下降沿下降沿触发触发当定时当定时电容电容C 1000 pF时时:本讲稿第二十
7、七页，共三十二页6.3.3 6.3.3 单稳态触发器应用举例单稳态触发器应用举例单稳态触发器应用举例单稳态触发器应用举例一、延时与定时一、延时与定时1.延时延时1uIu O&uOuFuIu OtW2.定时选通定时选通uFuO二、整形二、整形uIuO本讲稿第二十八页，共三十二页第六章第六章 小小 结结一、一、555 定时器定时器 是一种多用途的集成电路。只需外接少量阻容元件便是一种多用途的集成电路。只需外接少量阻容元件便可构成各种脉冲产生、整形电路，如可构成各种脉冲产生、整形电路，如施密特触发器施密特触发器、单稳单稳态触发器态触发器和和多谐振荡器多谐振荡器等。等。55512348765双极型双极
8、型 (TTL)电源电源:4.5 16 V单极型单极型 (CMOS)电源电源:3 18 V带负载能力强带负载能力强本讲稿第二十九页，共三十二页62784153555R1C+R2C1+VCCuO二、多谐振荡器二、多谐振荡器 是一种自激振荡电路，不需要外加输入信号，就可是一种自激振荡电路，不需要外加输入信号，就可以自动地产生出矩形脉冲。以自动地产生出矩形脉冲。多谐振荡器多谐振荡器没有稳定状态，没有稳定状态，只有两个暂稳态。暂稳态间的相只有两个暂稳态。暂稳态间的相互转换完全靠电路本身电容的充互转换完全靠电路本身电容的充电和放电自动完成。电和放电自动完成。改变改变 R、C 定时元件数值的定时元件数值的大
9、小，可调节振荡频率。大小，可调节振荡频率。在振荡频率稳定度要求很高的情况下，可采用在振荡频率稳定度要求很高的情况下，可采用石英晶体振荡石英晶体振荡器器。本讲稿第三十页，共三十二页三、施密特触发器三、施密特触发器 是一种是一种脉冲整形电路脉冲整形电路，虽然不能自动产生矩形脉冲，虽然不能自动产生矩形脉冲，却可将输入的周期性信号整形成所要求的同周期却可将输入的周期性信号整形成所要求的同周期的矩形脉冲输出，还可用来进行幅度鉴别、构成单稳态的矩形脉冲输出，还可用来进行幅度鉴别、构成单稳态触发器和多谐振荡器等。触发器和多谐振荡器等。62784153555+VCCuO2uIUCOuO1+VDDR 施密特触发
10、器施密特触发器有两个稳定状态，有有两个稳定状态，有两个不同的触发电平，因此具有两个不同的触发电平，因此具有回差特性回差特性。它的两个稳定状态是靠两个不同的电它的两个稳定状态是靠两个不同的电平来维持的，输出脉冲的宽度由输入平来维持的，输出脉冲的宽度由输入信号的波形决定。此外，调节回差电信号的波形决定。此外，调节回差电压的大小，也可改变输出脉冲的宽度。压的大小，也可改变输出脉冲的宽度。外接电压外接电压调节回差调节回差 施密特触发器施密特触发器可由可由 555 定时器构成，定时器构成，也可用专门的集成电路实现。也可用专门的集成电路实现。本讲稿第三十一页，共三十二页四、单稳态触发器四、单稳态触发器 也
11、属于也属于脉冲整形电路脉冲整形电路，可将输入的触发脉冲变换为宽，可将输入的触发脉冲变换为宽度和幅度都符合要求的矩形脉冲，还常用于脉冲度和幅度都符合要求的矩形脉冲，还常用于脉冲的定时、整形、展宽（延时）等。的定时、整形、展宽（延时）等。62784153555RC+C1+VCCuO0.01 FuI 单稳态触发器单稳态触发器有一个稳定有一个稳定状态和一个暂稳态。其输出脉状态和一个暂稳态。其输出脉冲的宽度只取决于电路本身冲的宽度只取决于电路本身 R、C 定时元件的数值，与输入信定时元件的数值，与输入信号无关。输入信号只起到触发号无关。输入信号只起到触发电路进入暂稳态的作用。电路进入暂稳态的作用。改变改变 R、C 定时元件的数定时元件的数值可调节输出脉冲的宽度。值可调节输出脉冲的宽度。单稳态触发器单稳态触发器可由可由 555 定时器构成，也可用集成的单稳态触发器定时器构成，也可用集成的单稳态触发器实现。实现。本讲稿第三十二页，共三十二页