ch.8 脈沖波形的產(chǎn)生與變換

8.1概述8.2多諧振蕩器8.3單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器8.4施密特觸發(fā)器第八章脈沖波形的產(chǎn)生與變換產(chǎn)生脈沖信號的電路組成:延遲電路由RC電路組成.狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)間根據(jù)得8.1概述8.1.1脈沖波形產(chǎn)生與變換電路的組成開關(guān)元件—保證輸出的高低電平，正反饋電路—維持穩(wěn)定狀態(tài)，延遲電路—控制狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)間。8.1.2555定時(shí)器555定時(shí)器是一種將模擬電路和數(shù)字電路集成于一體的電子器件。用它可以構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、多諧振蕩器和施密特觸發(fā)器等多種電路。555定時(shí)器在工業(yè)控制、定時(shí)、檢測、報(bào)警等方面有廣泛應(yīng)用。555定時(shí)器的結(jié)構(gòu)及工作原理1.分壓器：由三個(gè)等值電阻構(gòu)成2.比較器：由電壓比較器C1和C2構(gòu)成3.基本R-S觸發(fā)器4.緩沖級和放電開關(guān)管T正常工作時(shí)應(yīng)接高電平QDD輸出端分壓器比較器RS觸發(fā)器<2/3VCC<1/3VCC10>2/3VCC>1/3VCC01<2/3VCC>1/3VCC11>2/3VCC<1/3VCC00RDSDV6V2比較結(jié)果1/3VCC2/3VCC++C1++C2..5K5K5KVAVBVCCRDSD562不允許Tu0&1QQRDSDRDSD101011u0T10保持導(dǎo)通截止保持4綜上所述，555功能表為：V6V2<2/3UCC>1/3UCC×<2/3UCC<1/3UCCu0T保持01導(dǎo)通保持截止>2/3UCC>1/3UCC0導(dǎo)通×0111輸入輸出RD由555定時(shí)器組成的多諧振蕩器

多諧振蕩器是一種無穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，接通電源后，不需外加觸發(fā)信號，就能產(chǎn)生矩形波輸出。由于矩形波中含有豐富的諧波，故稱為多諧振蕩器。

多諧振蕩器是一種常用的脈沖波形發(fā)生器,觸發(fā)器和時(shí)序電路中的時(shí)鐘脈沖一般是由多諧振蕩器產(chǎn)生的。8.2多諧振蕩器1.由555定時(shí)器組成的多諧振蕩器工作原理接通電源通電前uC=01>2/3VCCC充電100110C放電<1/3VCC10DD11012.工作波形高電平持續(xù)時(shí)間:低電平持續(xù)時(shí)間:3.振蕩周期的計(jì)算輸出方波的周期為:振蕩頻率為:占空比為:當(dāng)R1=R2=R時(shí),振蕩頻率為:占空比為:+VCC48562713uCCuOR10.01μFR2555+VCCD1D2由555定時(shí)器組成的多諧振蕩器的簡化圖占空比可調(diào)的多諧振蕩器48562713+VCCvO.uC..CR1R2T1=(R1+R2)Cln2=0.7(R1+R2)CT2=R2Cln2=0.7R2CT=T1+T2=0.7(R1+2R2)C接通電源模擬聲響電路將振蕩器Ⅰ的輸出電壓uo1，接到振蕩器Ⅱ中555定時(shí)器的復(fù)位端（4腳），當(dāng)uo1為高電平時(shí)振蕩器Ⅱ振蕩，uo1為低電平時(shí)振蕩器Ⅱ復(fù)位，振蕩器Ⅱ停止震蕩。.uC.+UCC4876213CR1R25.例：多諧振蕩器構(gòu)成水位監(jiān)控報(bào)警電路水位正常情況下，電容C被短接，揚(yáng)聲器不發(fā)音；水位下降到探測器以下時(shí)，多諧振蕩器開始工作，揚(yáng)聲器發(fā)出報(bào)警。+

單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器只有一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)。在未加觸發(fā)脈沖前，電路處于穩(wěn)定狀態(tài)；在觸發(fā)脈沖作用下，電路由穩(wěn)定狀態(tài)翻轉(zhuǎn)為暫穩(wěn)定狀態(tài)，停留一段時(shí)間后，電路又自動返回穩(wěn)定狀態(tài)。暫穩(wěn)定狀態(tài)的長短，取決于電路的參數(shù)，與觸發(fā)脈沖寬度無關(guān)。（由555定時(shí)器組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器）單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器一般用做定時(shí)、整形及延時(shí)。8.3單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器1.穩(wěn)定狀態(tài)(ui為高電平,一般大于(1/3)VCC)1V6=V7=uC接通電源>2/3VCC10101u0=0導(dǎo)通穩(wěn)定狀態(tài)1<2/3VCCDD102.暫穩(wěn)狀態(tài)(外加觸發(fā)信號)DDu0=1截止暫穩(wěn)狀態(tài)<1/3VCC01013.電路由暫態(tài)自動回到穩(wěn)態(tài)DD>2/3VCCu0=10101穩(wěn)定狀態(tài)u0=010010截止4.uC的恢復(fù)過程:從C放電開始到uC=uT(sat)所需時(shí)間TR05.暫態(tài)維持時(shí)間的計(jì)算:+VCC48562713...0.01FuCCuiuo由555定時(shí)器組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的簡化圖定時(shí)作用延時(shí)作用單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的定時(shí)和延時(shí)作用例1：單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器構(gòu)成定時(shí)檢測&uiuBuAuouituBtuotuAt例2：單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器構(gòu)成短時(shí)用照明燈48162357uouiUCCSRCuituottp若S未按下,則

ui

=1若S按下,則ui

=0uo按一下按鈕S未按0KT的線圈不通電KT的觸點(diǎn)斷開燈滅1通電閉合亮燈亮的時(shí)間為：tp

=1.1RC48162357uOuiUCCCSKTKTD1D2R~8.4施密特觸發(fā)器TD24567831+C1+C2&1QQRDSDuIVR1VR20.01μFu0VCC<1/3VCC10111/3VCC<ui<2/3VCC11>2/3VCC保持10100從0TD24567831+C1+C2&1QQRDSDuIVR1VR20.01μFu0VCC從>2/3VCC1/3VCC<ui<2/3VCC11保持0<1/3VCC101VT=VT+-VT-=(1/3)VCC電壓傳輸特性VT+VT-特點(diǎn):1.VT+≠VT-2.使輸出波形邊沿變陡?；夭铍妷簽椋喝魠⒖茧妷河?腳外接電源VCO

，則

VT+=

VCO，VT-=1/2VCO，VT=1/2VCO

。改變外接電源VCO

，則可改變回差電壓。2/3VCC1/3VCC符號：uiuo由555定時(shí)器組成的施密特觸發(fā)器的簡化圖62571843555VCCvI0.01μFv0波形變換施密特觸發(fā)器的應(yīng)用波形整形幅度鑒別小結(jié)重點(diǎn)：555計(jì)數(shù)器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器