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1、第六章 脉冲波形的产生与整形第21讲第第8 8章章 脉冲波形的产生与整形脉冲波形的产生与整形8.1 概述8.2 施密特触发器 Schmitt trigger8.3 单稳态触发器 monostable multivibrator8.4 多谐振荡器 multivibrator8.5 555定时器 555 Timer8.1 概述概述获取这些脉冲信号的方法通常有两种：获取这些脉冲信号的方法通常有两种：直接直接产生产生(利用多谐振荡器利用多谐振荡器)；利用已有信号利用已有信号整形整形变换变换得到。得到。脉冲波形的整形电路：脉冲波形的整形电路：施密特触发器施密特触发器单稳态触发器单稳态触发器脉冲信号的定义
2、脉冲信号的定义脉冲信号是指一种持续时间极短的电压或电流波形。脉冲信号是指一种持续时间极短的电压或电流波形。按非正弦规律变化。按非正弦规律变化。2 2、三角波、三角波3.3.锯齿波锯齿波4 4、微分窄脉冲、微分窄脉冲1、矩形波、矩形波 （方波）（方波）数字系统中所用的脉冲信号波形，一般是矩形脉冲。26.1 概述矩形脉冲的参数A0.9A0.5A0.1ATwtrtfT实际的矩形波实际的矩形波实际的矩形波实际的矩形波脉冲幅度脉冲幅度 A脉冲上升沿脉冲上升沿 tr 脉冲周期脉冲周期 T脉冲下降沿脉冲下降沿 tf 脉冲宽度脉冲宽度Tw 占空比占空比q理想的方波信号上升时间和下降时间均为零。8.2 8.2
3、施密特触发器施密特触发器1.基本概念基本概念施密特触发器是一种重要的脉冲整形电路，能把变化缓慢的波形换成矩形脉冲。施密特触发器施密特触发器特点：特点：（1 1）输出有两种状态（输出为数字信号）；）输出有两种状态（输出为数字信号）；（2 2）输入采用电平触发（输入为模拟信号）；）输入采用电平触发（输入为模拟信号）；（3 3）对对于于正正向向增增加加和和负负向向减减小小的的输输入入信信号号，电电路路有有不同的阈值电平（不同的阈值电平（）。）。正向阈值电平反向阈值电平VTVT+VT-回差电压：2.电路符号与传输特性电路符号与传输特性 逻辑符号逻辑符号同相传输同相传输反相传输反相传输 施密特触发器的电
4、压传输特性施密特触发器的电压传输特性同相ST传输特性反相ST传输特性3、由由CMOSCMOS非门构成非门构成的施密特触发器的施密特触发器电路结构电路结构条件：R1R2工作原理工作原理 I为三角波为三角波 假定：假定：（1）当vI=0V时，vO1VDD，所以vO0V.vI时,只要只要 I VR1 VC 1 =L;TH VR 2 VC 1 =H;TR VR1 VR2 VR2VR1 VR1 VR2L保HH*导通持截止截止6.5 555定时器工作原理RD =0:电路复位(vO=L)H*:电路直接进入保持时，输出不定。44v I =VCC 保持 vO =H555 vOC:稳定VCOvI vO =L123
5、3v I=VCC 保持vO =L13v IVCCvO =H传输特性 VT+=23VCCVT =13VCC555 vO466.5 555定时器构成单稳态触发器DVCO RDTHTRVCC0.01vIvOR触当vC上升到2VCC/3时，发器置0，vO0，TD导通，C放电，进入稳态。C电路(负脉冲触发)原理(vI=H)接通电源，VCC通过R对C充电，vI=触发器置1，vO变为1，TD截止，电路进入暂态。VCC通过R对C充电，当vC上升到2VCC/3时，触发器置0，TD对 C放电，电路进入稳态。不可重复触发。476.5 555定时器THTRDVCO RDVCC555 vO0.01vIvOR波形参数tW
6、 =RC lnVCC 0VCC 2VCC /3=RC ln 3 =1.1RCtWCRC6.5 555定时器构成多谐振荡器电路构成THTRDVCO RDVCC555 vORC电路R1R2C施密特触发器放电回路工作原理接通电源:vC=0，vO=H，TD截止。VCC经R1、2对C充电:vC VCC /3:vO =HvC =1/3 2/3VCC :保持 vO =HvC =2/3VCC :vO =LTD导通，R2对C放电。48555 vO6.5 555定时器VCCVCO RDTHTRDR1R2CVCC/3vO49R2对C放电:vC =1/3 2/3VCC :保持 vO =LvC =1/3VCC :vO
7、=HVCC经R1、2对C充电。波形图vC2VCC/3555 vOT1 1+R2)C lnVCC VCC /3=(R1+R2)C ln 2q=0 2VCC /3 T0 VCC/3=R2C ln 2T=(R1 2)C ln 2如何使q6.5 555定时器改进电路占空比可调OVCCVCO RDTH 555 vTRDR1CR2vO电路因加入了二极管，使电容器的充电和放电回路不同，可以调节R1、R2使充、放电时间常数改变。T1 =0.7R1CT2 =0.7R2C如果R1=R2，占空比50%。5152C1R1uo18 4736 5552510.01Fuo16.5 555定时器3.555定时器应用实例A.模
8、拟声响电路VCCR2(a)电路(b)工作波形C2R3uo28 4736 5552510.01Fuo2R4CVCCRD5553vI1vI2847626.5 555定时器B.简易温控报警器VCCR1R2C1510/10VC220kR3（+6V）T3AX312k100k0.010.01C153546.5 555定时器C.双音门铃1R25R1RD4762vI1vI2VCC83k3kC0.1R44.7kC10.01D1D22CPR3 3.9kC247555 38PC347VCC（+6V）AN556.5 555定时器D.秒脉冲发生器11C1Q1C2Q2C14Q14C15Q15FF1FF 2FF14FF15RC1C2fff 1f2f 14032768Hz16384Hz8192Hz2Hz1Hz秒脉冲T 触发器566.5 555定时器E.触摸定时控制开关847156 555 32RLR100kC100C10.01+VCC(+6V)P576.5 555定时器4.555定时器设计软件运行作业：6-25、6-29、6-32