脈沖產(chǎn)生電路和定時電路ppt課件

1、主講主講 郭世香郭世香課件可登陸以下郵箱下載：課件可登陸以下郵箱下載：sdly_jllpx126 登錄密碼：登錄密碼：000000培訓(xùn)內(nèi)容培訓(xùn)內(nèi)容 在數(shù)字電路中，常常需要各種脈沖波形，這些脈沖波在數(shù)字電路中，常常需要各種脈沖波形，這些脈沖波形的獲取方法主要有兩種：一種是通過整形電路對已有的非形的獲取方法主要有兩種：一種是通過整形電路對已有的非脈沖波形進行變換獲取；另一種則是利用脈沖信號產(chǎn)生器脈沖波形進行變換獲取；另一種則是利用脈沖信號產(chǎn)生器即多諧振蕩器直接獲取。即多諧振蕩器直接獲取。 施密特觸發(fā)器和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器是兩種不同用途的脈施密特觸發(fā)器和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器是兩種不同用途的脈沖波形的整形、變換電路

2、。施密特觸發(fā)器主要用以將變化緩沖波形的整形、變換電路。施密特觸發(fā)器主要用以將變化緩慢的或快速變化的非矩形脈沖變換成上升沿和下降沿都很陡慢的或快速變化的非矩形脈沖變換成上升沿和下降沿都很陡峭的矩形脈沖，而單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器則是主要用以將寬度不符合峭的矩形脈沖，而單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器則是主要用以將寬度不符合要求的脈沖變換成符合要求的矩形脈沖。要求的脈沖變換成符合要求的矩形脈沖。 555 555定時器是一種多用途集成電路，只要其外部配接定時器是一種多用途集成電路，只要其外部配接少量阻容元件就可以構(gòu)成施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多少量阻容元件就可以構(gòu)成施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器等，使用方便、靈敏。因此，

3、在波形變換與產(chǎn)生、諧振蕩器等，使用方便、靈敏。因此，在波形變換與產(chǎn)生、測量控制、家用電器等方面都有廣泛的應(yīng)用。測量控制、家用電器等方面都有廣泛的應(yīng)用。 第二節(jié)第二節(jié) 施密特觸發(fā)器施密特觸發(fā)器主要用途：把變化緩慢的信號波形變換為邊沿主要用途：把變化緩慢的信號波形變換為邊沿陡峭的矩形波。陡峭的矩形波。 特點：特點：電路有兩種穩(wěn)定狀態(tài)。兩種穩(wěn)定狀態(tài)的維持電路有兩種穩(wěn)定狀態(tài)。兩種穩(wěn)定狀態(tài)的維持和轉(zhuǎn)換完全取決于外加觸發(fā)信號。觸發(fā)方式：電平和轉(zhuǎn)換完全取決于外加觸發(fā)信號。觸發(fā)方式：電平觸發(fā)。觸發(fā)。電壓傳輸特性特殊，電路有兩個轉(zhuǎn)換電平電壓傳輸特性特殊，電路有兩個轉(zhuǎn)換電平上限觸發(fā)轉(zhuǎn)換電平上限觸發(fā)轉(zhuǎn)換電平UT+和

4、下限觸發(fā)轉(zhuǎn)換電平和下限觸發(fā)轉(zhuǎn)換電平UT）。）。狀態(tài)翻轉(zhuǎn)時有正反饋過程，從而輸出邊沿陡狀態(tài)翻轉(zhuǎn)時有正反饋過程，從而輸出邊沿陡峭的矩形脈沖。峭的矩形脈沖。 一、一、 由門電路組成的施密特觸發(fā)器由門電路組成的施密特觸發(fā)器施密特觸發(fā)器是一種能夠把輸入波形整形成為適合施密特觸發(fā)器是一種能夠把輸入波形整形成為適合于數(shù)字電路需要的矩形脈沖的電路。于數(shù)字電路需要的矩形脈沖的電路。 1.電路結(jié)構(gòu)電路結(jié)構(gòu) 兩個兩個CMOS反相器，兩個分壓電阻。反相器，兩個分壓電阻。 （a） 電路電路（b邏輯符號邏輯符號同相輸出同相輸出 反相輸出反相輸出 2.2.工作原理工作原理 設(shè)CMOS反相器的閾值電壓UTHVDD/2，輸入信

5、號uI為三角波， 。21RR 02211212uRRRuRRRuII施密特觸發(fā)器的工作波形施密特觸發(fā)器的工作波形 （1初始狀態(tài)初始狀態(tài)VuI0 VuI0 DDOHVUu01VUuOL002IIuRRRu212當輸入電壓當輸入電壓時，時，G1，G2開通，輸出開通，輸出封鎖，輸出封鎖，輸出（2電路狀態(tài)的第一次翻轉(zhuǎn)電路狀態(tài)的第一次翻轉(zhuǎn)Iu THIUu輸入電壓輸入電壓uI增大時增大時, 增大，由于增大，由于u02=0V,所以所以也隨著也隨著當輸入電壓當輸入電壓uI上升，使上升，使時時, G1工作在電壓傳輸特性的轉(zhuǎn)折工作在電壓傳輸特性的轉(zhuǎn)折區(qū)區(qū)(放大區(qū)放大區(qū)),VUuOL001DDOHVUu02Iu正反

6、饋使電路狀態(tài)在極短的正反饋使電路狀態(tài)在極短的時間內(nèi)發(fā)生翻轉(zhuǎn)：時間內(nèi)發(fā)生翻轉(zhuǎn)：G2關(guān)閉關(guān)閉。G1開通開通 TTHIURRRUu212的微小增大就的微小增大就會使電路產(chǎn)生正反饋過程會使電路產(chǎn)生正反饋過程:這時這時,THTHTURRURRRU)1 (21221Iu輸入電壓輸入電壓uI上升到使電路上升到使電路狀態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn)時的值狀態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn)時的值,稱為正向閾稱為正向閾值電壓值電壓,用用UT+表示表示.可得可得 IIDDIuuVRRRu)(211此后輸入電壓此后輸入電壓U繼續(xù)增大時繼續(xù)增大時,由于由于UTH,電路狀態(tài)保持不變。電路狀態(tài)保持不變。 02211212uRRRuRRRuII那那么么根據(jù)根據(jù)（3電

7、路狀態(tài)的第二次翻轉(zhuǎn)電路狀態(tài)的第二次翻轉(zhuǎn)Iu當輸入電壓當輸入電壓uI由高電平下降時由高電平下降時, IIDDIuuVRRRu)(211也隨之下降也隨之下降 這時這時 u02=UOH=VDD所以所以當輸入電壓當輸入電壓uI下降到使下降到使UTH時時電路又產(chǎn)生另一個正反饋過程電路又產(chǎn)生另一個正反饋過程 VUuOL002TU正反饋又使電路狀態(tài)在極短的時間正反饋又使電路狀態(tài)在極短的時間內(nèi)產(chǎn)生另一次翻轉(zhuǎn)：內(nèi)產(chǎn)生另一次翻轉(zhuǎn)： G2開通開通。G1關(guān)閉關(guān)閉 輸入電壓輸入電壓uI下降到使電路狀態(tài)發(fā)生下降到使電路狀態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn)時的值翻轉(zhuǎn)時的值,稱為負向閾值電壓稱為負向閾值電壓,用用TTDDTHIUUVRRRUu)(2

8、11表示表示.根據(jù)根據(jù)Iu可得可得 THTURRU)1(21TU將將VDD=2UTH代入上式代入上式 那那么么施密特觸發(fā)器的兩個穩(wěn)定狀態(tài)的維持和轉(zhuǎn)換完施密特觸發(fā)器的兩個穩(wěn)定狀態(tài)的維持和轉(zhuǎn)換完全取決于輸入電壓的大小全取決于輸入電壓的大小.只要輸入電壓只要輸入電壓uI上上TUTHTTTURRUUU212或下降到略小于或下降到略小于時時,施密特觸施密特觸升到略大于升到略大于峭的矩形脈沖。峭的矩形脈沖。發(fā)器的輸出狀態(tài)就發(fā)器的輸出狀態(tài)就會發(fā)生翻轉(zhuǎn)會發(fā)生翻轉(zhuǎn),從而輸出邊沿陡從而輸出邊沿陡3. 回差電壓回差電壓 電壓傳輸特性 反相輸出反相輸出 同向輸出同向輸出 上限觸發(fā)轉(zhuǎn)換電平UT+ 下限觸發(fā)轉(zhuǎn)換 電 平

9、U T 二、二、 集成施密特觸發(fā)器集成施密特觸發(fā)器1. CMOS1. CMOS集成施密特觸發(fā)器集成施密特觸發(fā)器集成施密特觸發(fā)器集成施密特觸發(fā)器CC40106和外引線功能圖和外引線功能圖 2. TTL2. TTL集成施密特觸發(fā)器集成施密特觸發(fā)器集成施密特觸發(fā)器集成施密特觸發(fā)器74LS14外引線功能圖外引線功能圖TTL集成施密特觸發(fā)器幾個主要參數(shù)的典型值集成施密特觸發(fā)器幾個主要參數(shù)的典型值 器件型號器件型號延遲時間延遲時間（ns）每門功耗每門功耗（mW）UT+（U）UT（U）UT（U）74LS14156.61.60.60.674LS132156.61.60.60.674LS1316.56.751.

10、60.60.6TTLTTL施密特觸發(fā)與非門和緩沖器具有以施密特觸發(fā)與非門和緩沖器具有以下特點：下特點：（1 1輸入信號邊沿的變化即使非常緩輸入信號邊沿的變化即使非常緩慢，電路也能正常工作。慢，電路也能正常工作。（2 2對于閾值電壓和滯回電壓均有溫對于閾值電壓和滯回電壓均有溫度補償。度補償。（3 3帶負載能力和抗干擾能力都很強。帶負載能力和抗干擾能力都很強。三、施密特觸發(fā)器的應(yīng)用舉例三、施密特觸發(fā)器的應(yīng)用舉例1. 用于波形變換用于波形變換 將三角波、正弦波及其它不規(guī)則信號變換成矩形脈沖。將三角波、正弦波及其它不規(guī)則信號變換成矩形脈沖。 三角波三角波 矩形波矩形波正弦波正弦波 矩形波矩形波2.用作

11、整形電路把不規(guī)則的輸入信號整形成為矩形脈沖。在數(shù)字系統(tǒng)中，矩形脈沖經(jīng)傳輸后往往發(fā)生波在數(shù)字系統(tǒng)中，矩形脈沖經(jīng)傳輸后往往發(fā)生波形畸變，或者邊沿產(chǎn)生振蕩等?？衫檬┟芴赜|發(fā)形畸變，或者邊沿產(chǎn)生振蕩等。可利用施密特觸發(fā)器的回差特性，將受到干擾的信號整形較好的矩形器的回差特性，將受到干擾的信號整形較好的矩形脈沖。脈沖。 脈沖整形 波形波形畸變畸變邊沿邊沿振蕩振蕩3. 3. 用于脈沖鑒幅用于脈沖鑒幅將幅值大于將幅值大于UT+UT+的脈沖選出的脈沖選出 將一系列幅度各異的脈沖信號加到施密特觸發(fā)將一系列幅度各異的脈沖信號加到施密特觸發(fā)器的輸入端，只有那些幅度大于器的輸入端，只有那些幅度大于UT+的脈沖才會在

12、的脈沖才會在輸出端產(chǎn)生輸出信號。可見，施密特觸發(fā)器具有脈輸出端產(chǎn)生輸出信號?？梢?，施密特觸發(fā)器具有脈沖鑒幅能力。沖鑒幅能力。 脈沖鑒幅 本節(jié)小結(jié)本節(jié)小結(jié) 在數(shù)字電路中，施密特觸發(fā)器實質(zhì)上在數(shù)字電路中，施密特觸發(fā)器實質(zhì)上是具有滯后特性的邏輯門，它有兩個閾是具有滯后特性的邏輯門，它有兩個閾值電壓。電路狀態(tài)與輸入電壓有關(guān)，不值電壓。電路狀態(tài)與輸入電壓有關(guān)，不具備記憶功能。除施密特反相器外還有具備記憶功能。除施密特反相器外還有施密特與非門、或非門等。施密特與非門、或非門等。 施密特觸發(fā)器是一種能夠把輸入波形施密特觸發(fā)器是一種能夠把輸入波形整形成為適合于數(shù)字電路需要的矩形脈整形成為適合于數(shù)字電路需要的矩

13、形脈沖的電路。而且由于具有滯回特性，所沖的電路。而且由于具有滯回特性，所以抗干擾能力也很強。以抗干擾能力也很強。 施密特觸發(fā)器在脈沖的產(chǎn)生和整形電施密特觸發(fā)器在脈沖的產(chǎn)生和整形電路中應(yīng)用很廣。路中應(yīng)用很廣。特點特點:1. 只有兩種狀態(tài)只有兩種狀態(tài): 穩(wěn)態(tài)和暫穩(wěn)態(tài)；穩(wěn)態(tài)和暫穩(wěn)態(tài)；2. 外來觸發(fā)脈沖使外來觸發(fā)脈沖使: 穩(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài)暫穩(wěn)態(tài)暫穩(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài)；穩(wěn)態(tài)；3. 暫穩(wěn)態(tài)持續(xù)時間僅取決于電路參數(shù)暫穩(wěn)態(tài)持續(xù)時間僅取決于電路參數(shù), 與觸發(fā)脈沖無關(guān)。與觸發(fā)脈沖無關(guān)。用途：用途：定時：產(chǎn)生一定寬度的方波。定時：產(chǎn)生一定寬度的方波。延時：將輸入信號延遲一定時間后輸出。延時：將輸入信號延遲一定時間后輸出。整形：把不規(guī)則

14、波形變?yōu)閷挾?、幅度都相等的脈沖。整形：把不規(guī)則波形變?yōu)閷挾?、幅度都相等的脈沖。第三節(jié)第三節(jié) 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器1. 電路組成及工作原理 暫穩(wěn)態(tài)是靠RC電路的充放電過程來維持的。由于圖示電路的RC電路接成微分電路形式，故該電路又稱為微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。 集成門電路構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 一、一、 由門電路構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器由門電路構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 （1） 輸入信號uI為0時，電路處于穩(wěn)態(tài)。 uI2=VDD，uO=UOL =0，uO1UOH =VDD。 （2外加觸發(fā)信號，電路翻轉(zhuǎn)到暫穩(wěn)態(tài)。外加觸發(fā)信號，電路翻轉(zhuǎn)到暫穩(wěn)態(tài)。當當uI產(chǎn)生正跳變時，產(chǎn)生正跳變時，uO1產(chǎn)生負跳變，經(jīng)過電容產(chǎn)生負跳變，

15、經(jīng)過電容C耦合，使耦合，使uI2產(chǎn)生負跳變，產(chǎn)生負跳變，G2輸出輸出uO產(chǎn)生正跳變；產(chǎn)生正跳變；uO的正跳變反饋到的正跳變反饋到G1輸入端，從而導(dǎo)致如下正反饋輸入端，從而導(dǎo)致如下正反饋過程：過程： 工作原理工作原理 使電路迅速變?yōu)槭闺娐费杆僮優(yōu)镚1G1導(dǎo)通、導(dǎo)通、G2G2截止的狀態(tài)，此時，截止的狀態(tài)，此時，電路處于電路處于uO1=UOLuO1=UOL、uO=uO2=UOHuO=uO2=UOH的狀態(tài)。然而這一的狀態(tài)。然而這一狀態(tài)是不能長久保持的，故稱為暫穩(wěn)態(tài)。狀態(tài)是不能長久保持的，故稱為暫穩(wěn)態(tài)。 （3 3電容電容C C充電，電路由暫穩(wěn)態(tài)自動返回穩(wěn)態(tài)。充電，電路由暫穩(wěn)態(tài)自動返回穩(wěn)態(tài)。 在暫穩(wěn)態(tài)期間

16、，在暫穩(wěn)態(tài)期間，VDDVDD經(jīng)經(jīng)R R對對C C充電，使充電，使uI2uI2上升。當上升。當uI2uI2上升達到上升達到G2G2的的UTHUTH時，電路會發(fā)生如下正反饋過程：時，電路會發(fā)生如下正反饋過程： 使電路迅速由暫穩(wěn)態(tài)返回穩(wěn)態(tài)，使電路迅速由暫穩(wěn)態(tài)返回穩(wěn)態(tài)，uO1=UOHuO1=UOH、uO= uO= uO2=UOLuO2=UOL。從暫穩(wěn)態(tài)自動返回穩(wěn)態(tài)之后，電容從暫穩(wěn)態(tài)自動返回穩(wěn)態(tài)之后，電容C C將通過電阻將通過電阻R R放電，使電容上的電壓恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)時的初始值。放電，使電容上的電壓恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)時的初始值。 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器工作波形 2.主要參數(shù) （2輸出脈沖寬度tw 輸出脈沖寬度tw，就是暫穩(wěn)

17、態(tài)的維持時間。根據(jù)uI2的波形可以計算出： tw 0.7RC （1） 恢復(fù)時間tre 暫穩(wěn)態(tài)結(jié)束后，電路需要一段時間恢復(fù)到初始狀態(tài)。普通，恢復(fù)時間tre為35放電時間常數(shù)通常放電時間常數(shù)遠小于RC）。 設(shè)觸發(fā)信號的時間間隔為T，為了使單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器能夠正常工作，應(yīng)當滿足Ttw +tre的條件，即Tmin= tw +tre。因此，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的最高工作頻率為fmax = 1/ Tmin = 1/（tw +tre） 在使用微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器時，輸入觸發(fā)脈沖在使用微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器時，輸入觸發(fā)脈沖uIuI的寬度的寬度tw1tw1應(yīng)小于輸出脈沖的寬度應(yīng)小于輸出脈沖的寬度twtw，即，即tw1tw1twt

18、w，否，否則電路不能正常工作。則電路不能正常工作。如出現(xiàn)如出現(xiàn)tw1tw1twtw的情況時，可在觸發(fā)信號源的情況時，可在觸發(fā)信號源uIuI和和G1G1輸入端之間接入一個輸入端之間接入一個RCRC微分電路。微分電路。 3.對輸入觸發(fā)脈沖寬度的要求 （3最高工作頻率fmax或最小工作周期Tmin）1. 脈沖延時單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的主要應(yīng)用是整形、定時和延時。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的主要應(yīng)用是整形、定時和延時。 單穩(wěn)電路的延時作用 如果需要延遲脈沖的觸發(fā)時間，可利用單穩(wěn)電路來實現(xiàn)。 uO的下降沿比的下降沿比uI的下降沿延遲了的下降沿延遲了tw的時間。的時間。 二、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應(yīng)用二、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應(yīng)用 2.脈沖定

19、時 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器能夠產(chǎn)生一定寬度單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器能夠產(chǎn)生一定寬度twtw的矩形脈沖，的矩形脈沖，利用這個脈沖去控制某一電路，則可使它在利用這個脈沖去控制某一電路，則可使它在twtw時間時間內(nèi)動作內(nèi)動作( (或者不動作或者不動作) )。 脈沖定時本節(jié)小結(jié)本節(jié)小結(jié)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器具有一個穩(wěn)態(tài)。由門電路構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器具有一個穩(wěn)態(tài)。由門電路構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和基本的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和基本RSRS觸發(fā)器在結(jié)構(gòu)上也極為觸發(fā)器在結(jié)構(gòu)上也極為相似，只有用于反饋的耦合網(wǎng)絡(luò)不同。相似，只有用于反饋的耦合網(wǎng)絡(luò)不同。在單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器中，由一個暫穩(wěn)態(tài)過渡到穩(wěn)在單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器中，由一個暫穩(wěn)態(tài)過渡到穩(wěn)態(tài)，其態(tài)，其“觸發(fā)信號也是由電路內(nèi)部

20、電容充放觸發(fā)信號也是由電路內(nèi)部電容充放電提供的，暫穩(wěn)態(tài)的持續(xù)時間即脈沖寬度也由電電提供的，暫穩(wěn)態(tài)的持續(xù)時間即脈沖寬度也由電路的阻容元件決定。路的阻容元件決定。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器不能自動地產(chǎn)生矩形脈沖，但單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器不能自動地產(chǎn)生矩形脈沖，但卻可以把其它形狀的信號變換成為矩形波，用途卻可以把其它形狀的信號變換成為矩形波，用途很廣。很廣。 多諧振蕩器是一種在接通電源后，就能產(chǎn)生一定頻率和一定幅值矩形脈沖波的自激振蕩，常用來做脈沖信號源。 多諧振蕩器一旦起振之后，電路沒有穩(wěn)態(tài)，只有兩個暫穩(wěn)態(tài)，它們做交替變化，輸出連續(xù)的矩形脈沖信號，因此它又稱作無穩(wěn)態(tài)電路。 第四節(jié)第四節(jié) 多諧振蕩器多諧振蕩器多諧振蕩器的邏

21、多諧振蕩器的邏輯符號輯符號 1. 電路結(jié)構(gòu)由兩個TTL反相器經(jīng)電容交叉耦合而成。通常令C1=C2=C，R1=R2=RF。為了使靜態(tài)時反相器工作在轉(zhuǎn)折區(qū)，具有較強的放大能力，應(yīng)滿足ROFFRFRON的條件。 對稱式多諧振蕩器 2.工作原理 假定接通電源后，由于某種原因使假定接通電源后，由于某種原因使uI1uI1有微小正有微小正跳變，則必然會引起如下的正反饋過程跳變，則必然會引起如下的正反饋過程 ： 使uO1迅速跳變?yōu)榈碗娖?、uO2迅速跳變?yōu)楦唠娖剑娐愤M入第一暫穩(wěn)態(tài)。以后，uO2的高電平對C1電容充電使uI2升高，電容C2放電使uI1降低。由于充電時間常數(shù)小于放電時間常數(shù)，所以充電速度較快，uI

22、2首先上升到G2的閾值電壓UTH，并引起如下的正反饋過程： 使使uO2uO2迅速跳變?yōu)榈碗娖?、迅速跳變?yōu)榈碗娖?、uO1uO1迅速跳變?yōu)楦唠娧杆偬優(yōu)楦唠娖?，電路進入第二暫穩(wěn)態(tài)。平，電路進入第二暫穩(wěn)態(tài)。以后，以后，C1C1放電、放電、C2C2充電，充電，C2C2充電使充電使uI1uI1上升，上升，會引起又一次正反饋過程，電路又回到第一暫穩(wěn)態(tài)。會引起又一次正反饋過程，電路又回到第一暫穩(wěn)態(tài)。這樣，周而復(fù)始，電路不停地在兩個暫穩(wěn)態(tài)之這樣，周而復(fù)始，電路不停地在兩個暫穩(wěn)態(tài)之間振蕩，輸出端產(chǎn)生了矩形脈沖。間振蕩，輸出端產(chǎn)生了矩形脈沖。 對稱式多諧振蕩器的工作波形 3.主要參數(shù) 矩形脈沖的振蕩周期為 T1.

23、4RFC當取當取RFRF1k1k、C CI00 pFI00 pF100 F100 F時，則該時，則該電路的振蕩頻率可在幾赫到幾兆赫的范圍內(nèi)變化。電路的振蕩頻率可在幾赫到幾兆赫的范圍內(nèi)變化。本節(jié)小結(jié)本節(jié)小結(jié)多諧振蕩器是一種自激振蕩電路，不需要外加輸多諧振蕩器是一種自激振蕩電路，不需要外加輸入信號，就可以自動地產(chǎn)生出矩形脈沖。入信號，就可以自動地產(chǎn)生出矩形脈沖。由門電路構(gòu)成的多諧振蕩器和基本由門電路構(gòu)成的多諧振蕩器和基本RSRS觸發(fā)器在結(jié)觸發(fā)器在結(jié)構(gòu)上極為相似，只是用于反饋的耦合網(wǎng)絡(luò)不同。構(gòu)上極為相似，只是用于反饋的耦合網(wǎng)絡(luò)不同。RSRS觸觸發(fā)器具有兩個穩(wěn)態(tài)，多諧振蕩器沒有穩(wěn)態(tài)，所以又稱發(fā)器具有兩

24、個穩(wěn)態(tài)，多諧振蕩器沒有穩(wěn)態(tài)，所以又稱為無穩(wěn)電路。為無穩(wěn)電路。在多諧振蕩器中，由一個暫穩(wěn)態(tài)過渡到另一個暫在多諧振蕩器中，由一個暫穩(wěn)態(tài)過渡到另一個暫穩(wěn)態(tài)，其穩(wěn)態(tài)，其“觸發(fā)信號是由電路內(nèi)部電容充放電提觸發(fā)信號是由電路內(nèi)部電容充放電提供的，因此無需外加觸發(fā)脈沖。多諧振蕩器的振蕩周供的，因此無需外加觸發(fā)脈沖。多諧振蕩器的振蕩周期與電路的阻容元件有關(guān)。期與電路的阻容元件有關(guān)。第五節(jié)第五節(jié) 555定時器及其應(yīng)用定時器及其應(yīng)用 555定時器是美國Signetics公司1972年研制的用于取代機械式定時器的中規(guī)模集成電路，因輸入端設(shè)計有三個5k的電阻而得名。此電路后來竟風靡世界。 555定時器可以說是模擬電路與

25、數(shù)字電路結(jié)合的典范。兩個比較器 C1和C2各有一個輸入端連接到三個電阻R組成的分壓器上，比較器的輸出接RS觸發(fā)器。此外還有輸出級和放電管。 無論是用555做單穩(wěn)電路也就是定時電路），還是無穩(wěn)電路也就是振蕩器），都是靠其外部所接電容的充放電來完成的，其定時時間或振蕩頻率，都與電容的充放電的快慢有關(guān)，再者當初設(shè)計這款電路只是為了定時，并沒有想到它的功能會那么強大，應(yīng)用會那么普遍，起初就叫它為定時器了，但它后來的用途遠遠超出了定時作用。第五節(jié)第五節(jié) 555定時器及其應(yīng)用定時器及其應(yīng)用 555定時器是一種多用途的單片中規(guī)模集成電路。該電路使用靈活、方便，只需外接少量的阻容元件就可以構(gòu)成單穩(wěn)、多諧和施密

26、特觸發(fā)器。因而在波形的產(chǎn)生與變換、測量與控制、家用電器和電子玩具等許多領(lǐng)域中都得到了廣泛的應(yīng)用。 目前生產(chǎn)的定時器有雙極型和CMOS兩種類型，其型號分別有NE555或5G555和C7555等多種。通常，雙極型產(chǎn)品型號最后的三位數(shù)碼都是555，CMOS產(chǎn)品型號的最后四位數(shù)碼都是7555，它們的結(jié)構(gòu)、工作原理以及外部引腳排列基本相同。一、一、 555定時器的電路結(jié)構(gòu)與工作原理定時器的電路結(jié)構(gòu)與工作原理1. 電路結(jié)構(gòu)電阻分壓器電阻分壓器電壓比較器電壓比較器基本基本RS觸發(fā)器觸發(fā)器緩沖器緩沖器放電三極管放電三極管CCV32（1） 電阻分壓器 由3個5k的電阻R組成，為電壓比較器C1和C2提供基準電壓。

27、 CCV32（2） 電壓比較器C1和C2。當UU時， UC輸出高電平，反之則輸出低電平。CCV32CCV32CO為控制電壓輸入端。當CO懸空時，VR12/3VCC，VR21/3VCC。當COVCO時，VR1UCO，VR21/2UCO 高觸發(fā)端高觸發(fā)端低觸發(fā)端低觸發(fā)端 （3） 基本RS觸發(fā)器 其置0和置1端為低電平有效觸發(fā)。CCV32為復(fù)位輸入端為復(fù)位輸入端.為低電平時，不管其他輸入端的狀態(tài)如何，輸出為低電平時，不管其他輸入端的狀態(tài)如何，輸出vo為低電平。正常工作時，一般應(yīng)將其接高電平。為低電平。正常工作時，一般應(yīng)將其接高電平。 （4） 放電管T T是集電極開路的三極管。相當于一個受控電子開關(guān)。

28、 輸出為0時，T導(dǎo)通，輸出為1時，T截止。CCV32 （5緩沖器 緩沖器由G3和G4構(gòu)成，用于提高電路的負載能力。CCV322、工作原理（1 1當當vI1 vI1 ，vI2 vI2 時，比較器時，比較器 C1C1輸出低電平，輸出低電平，C2C2輸出高電平，基本輸出高電平，基本RSRS觸發(fā)器被置觸發(fā)器被置0 0，放電三極管，放電三極管V V導(dǎo)通，輸導(dǎo)通，輸出端出端vOvO為低電平。為低電平。CCV31CC31V CCV32（2 2當當vI1 vI1 ，vI2 vI2 時，比較器時，比較器 C1C1輸出高電平，輸出高電平，C2C2輸出低電平，基本輸出低電平，基本RSRS觸發(fā)器被置觸發(fā)器被置1 1，

29、放電三極管，放電三極管V V截止，輸截止，輸出端出端vOvO為高電平。為高電平。CCV31CC31V CCV32（3 3當當vI1 vI1 vI2 時，比較器時，比較器 C1C1輸出高電平，輸出高電平，C2C2也輸出高電平，即基本也輸出高電平，即基本RSRS觸發(fā)器觸發(fā)器R=1R=1，S=1S=1，觸發(fā)器狀態(tài)不，觸發(fā)器狀態(tài)不變，電路亦保持原狀態(tài)不變。變，電路亦保持原狀態(tài)不變。CCV31CC31V CCV32不變不變不變不變1導(dǎo)通導(dǎo)通01截止截止11導(dǎo)通導(dǎo)通00放電管放電管 T輸出輸出(VO)復(fù)位復(fù)位(RD)觸發(fā)輸入觸發(fā)輸入(VI2)閾值輸入閾值輸入(VI1)輸輸 出出輸輸 入入CC31V CC3

30、1V CC32V CC32V CC32V 555定時器功能表定時器功能表思索：施密特觸發(fā)器的特點？思索：施密特觸發(fā)器的特點？回差特性：上升過程和下降過程有不同的轉(zhuǎn)回差特性：上升過程和下降過程有不同的轉(zhuǎn)換電平換電平UTUT和和UTUT。 如何與555定時器發(fā)生聯(lián)系？ 將定時器5G555的閾值輸入端TH和觸發(fā)輸入端連在一起，作為觸發(fā)信號vI的輸入端，并從OUT端取輸出v0，便構(gòu)成了一個反相輸出的施密特觸發(fā)器。 二、二、 由由555定時器接成的施密特振蕩器定時器接成的施密特振蕩器1.電路組成 CCV31555定時器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器定時器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器 濾波電容，濾波電容，提高基準電提高基準電壓

31、壓VR1和和VR2的穩(wěn)定的穩(wěn)定性。性。 CCV31施密特觸發(fā)器的工作波形施密特觸發(fā)器的工作波形 2.工作原理 當輸入當輸入vI vI 時，電壓時，電壓比較器比較器C1C1和和C2C2的輸出的輸出vC1=1vC1=1、 vC2=0,vC2=0,基本基本RSRS觸發(fā)器置觸發(fā)器置1 1，Q=1Q=1、=0,=0,這時，輸出這時，輸出v0=VOHv0=VOH。 vI VCC 2 3 VCC 1 3 O vO O t t 當輸入當輸入 vI vI 時，兩時，兩個電壓比較器個電壓比較器C1C1和和C2C2的輸出的輸出vC1=1vC1=1、vC2=1vC2=1，基本，基本RSRS觸發(fā)器觸發(fā)器保持原狀態(tài)不變，

32、即輸出保持原狀態(tài)不變，即輸出v0=VOHv0=VOH。 vI VCC 2 3 VCC 1 3 O vO O t t CCV31QCCV31 當輸入當輸入vI vI 時，電壓時，電壓比較器比較器C1C1和和C2C2的輸出的輸出vC1=0vC1=0、 vC2=1,vC2=1,基本基本RSRS觸發(fā)器置觸發(fā)器置0 0，Q=0Q=0、=1,=1,輸出輸出v0v0由由VOHVOH躍到低電平躍到低電平VOLVOL，v0=0v0=0。當。當vIvI由繼續(xù)上升，由繼續(xù)上升，vovo保持不變。保持不變。CCV31 當輸入當輸入vIvI由高電平逐漸下降，由高電平逐漸下降，且且 vI vI 時，電壓比較時，電壓比較器

33、器C1C1和和C2C2的輸出的輸出vC1=1vC1=1、vC2=1vC2=1?；净綬SRS觸發(fā)器保持原狀態(tài)不變。觸發(fā)器保持原狀態(tài)不變。即即Q=0Q=0、 =1, =1,這時，輸出這時，輸出v0=VOLv0=VOL。 vI VCC 2 3 VCC 1 3 O vO O t t CCV31CCTVV31QCCV31 當輸入當輸入vI vI 時，時，vC1=1vC1=1、 vC2=0 vC2=0，基本，基本RSRS觸發(fā)觸發(fā)器置器置1 1，Q=1Q=1、 =0 =0，輸出，輸出v0v0由低電平由低電平VOLVOL躍到高電平躍到高電平VOHVOH。 vI VCC 2 3 VCC 1 3 O vO O t t CCTVV31 可見，當可見，當vIvI下降到下降到 ，電路輸出狀態(tài)又發(fā)生另一次躍電路輸出狀態(tài)又