1、第七章 脈沖信號(hào)的產(chǎn)生和變換 第一節(jié) 概述 一、脈沖信號(hào)及脈沖電路 二、矩形波參數(shù) 1.脈沖幅度 Um 2.上升時(shí)間 tr 3.下降時(shí)間 tf 1第七章 脈沖信號(hào)的產(chǎn)生和變換 第一節(jié) 概述 一、脈沖信號(hào)及脈4.脈沖寬度 tw 5.脈沖周期T 6.脈沖頻率 f=1/T 7.占空比 q=tw/T 24.脈沖寬度 tw 5.脈沖周期T 6.脈沖頻率 f=1/T圖 7.1.1 常見(jiàn)脈沖波形(a) 矩形波(b)鋸齒波(c)三角波(d) 微分波3圖 7.1.1 常見(jiàn)脈沖波形(a) 矩形波(b)鋸齒波(ctr0.9Um0.5Um0.1UmtftWTUm4tr0.9Um0.5Um0.1UmtftWTUm4P1

2、UP2圖 7.1.2 矩形脈沖的參數(shù)5P1UP2圖 7.1.2 矩形脈沖的參數(shù)5第二節(jié) 集成定時(shí)器 一、555定時(shí)器的結(jié)構(gòu) 1.組成 2.各引腳功能 (1) 1腳接地端 (2) 2腳低觸發(fā)輸入端（觸發(fā)輸入端） 分壓器，電壓比較器，基本SREF，集電極開(kāi)路輸出的放電三極管。 6第二節(jié) 集成定時(shí)器 一、555定時(shí)器的結(jié)構(gòu) 1.組成 2.各77圖 7.2.1 555定時(shí)器8圖 7.2.1 555定時(shí)器8接UREF ，則高觸發(fā)電平、低觸發(fā)電平分別為不接UREF ，則高、低觸發(fā)電平分別為(3) 3腳輸出端 (4) 4腳直接置0端 (5) 5腳電壓控制端UIC 9接UREF ，則高觸發(fā)電平、低觸發(fā)電平分別

3、為不接UREF(6) 6腳高觸發(fā)輸入端（閾值輸入端） (7) 7腳放電端 (8) 8腳電源端 二、功能分析 1.當(dāng)RD=0時(shí)，Q=0，T導(dǎo)通 2.當(dāng)RD=1時(shí) Q=1，T截止 10(6) 6腳高觸發(fā)輸入端（閾值輸入端） (7) 7腳放電Q、T保持 Q=0，T導(dǎo)通 不允許 11Q、T保持 Q=0，T導(dǎo)通 不允許 11RD(4端)低觸發(fā)輸入TR(u2)高觸發(fā)輸入TH(u6)SRFFS R輸出Q(u3)放電端DIS(7端)0 0導(dǎo)通11 01截止10 0不變不變10 10導(dǎo)通11 1表 7.2.1 555定時(shí)器功能表12RD低觸發(fā)輸入高觸發(fā)輸入SRFF輸出放電端0 0第三節(jié) 555定時(shí)器應(yīng)用 一、自

4、激多諧振蕩器 1.多諧振蕩器一定頻率和一定脈沖寬度的矩形波產(chǎn)生電路。 2.工作原理 剛接通電源時(shí)：；第一暫穩(wěn)態(tài) 13第三節(jié) 555定時(shí)器應(yīng)用 一、自激多諧振蕩器 1.多諧振蕩器TPHTPLt5tVCCuCOOtt1t2t3t4uO(b)工作波形圖7.3.1定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器14TPHTPLt5tVCCuCOOtt1t2t3t4uO(b)充電階段：；第一暫穩(wěn)態(tài) ；第二暫穩(wěn)態(tài) 15充電階段：；第一暫穩(wěn)態(tài) ；第二暫穩(wěn)態(tài) 15放電階段：；第二暫穩(wěn)態(tài) ；第一暫穩(wěn)態(tài) 16放電階段：；第二暫穩(wěn)態(tài) ；第一暫穩(wěn)態(tài) 163.矩形波參數(shù) 173.矩形波參數(shù) 174.占空比可變的多諧振蕩器 184.占空比可變的多

5、諧振蕩器 18圖7.3.2 占空比可調(diào)的多諧振蕩器19圖7.3.2 占空比可調(diào)的多諧振蕩器19例 試用555定時(shí)器設(shè)計(jì)一個(gè)振蕩周期為1秒，輸出脈沖占空比q=2/3的多諧振蕩器。（取C=10F） 解： 由于C=10F， 電路圖如下所示。 20例 試用555定時(shí)器設(shè)計(jì)一個(gè)振蕩周期為1秒，輸出脈沖占空比q2121二、施密特觸發(fā)器 1.施密特觸發(fā)器（Schmitt Trigger） (1)性能上有兩個(gè)重要的特點(diǎn) 輸出信號(hào)從低電平上升到高電平時(shí)的轉(zhuǎn)換電平和從高電平下降到低電平時(shí)的轉(zhuǎn)換電平不同;在電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)，通過(guò)電路內(nèi)部的正反饋過(guò)程使輸出電壓波形的邊沿變得很陡。 22二、施密特觸發(fā)器 1.施密特觸發(fā)器

6、（Schmitt Trig(2)分類及電壓傳輸特性、符號(hào) 分類 施密特緩沖器、施密特反相器 電壓傳輸特性、符號(hào)UT-一般為0.8V， UT+一般為1.6V。 UT=UT+ UT- 回差 23(2)分類及電壓傳輸特性、符號(hào) 分類 施密特緩沖器、施密uOHLOUT-UT+uI(a)施密特反相器的電壓傳輸特性與符號(hào)24uOHLOUT-UT+uI(a)施密特反相器的電壓傳輸特性與UT+UT-HL(b)施密特緩沖器的電壓傳輸特性與符號(hào)uOOuIuO圖7.3.3 施密特觸發(fā)器的電壓傳輸特性和符號(hào)25UT+UT-HL(b)施密特緩沖器的電壓傳輸特性與符號(hào)uOOFF有記憶作用。如施密特反相器：當(dāng)RD=0時(shí)，Q

7、=0；當(dāng)RD再回到1時(shí)，Q=0。Schmitt Trigger沒(méi)有記憶作用。當(dāng)ui為高電平時(shí)，uo為低電平；如基本SRFF： ( SD=1 )當(dāng)ui變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，uo變?yōu)楦唠娖剑?6FF有記憶作用。如施密特反相器：當(dāng)RD=0時(shí)，Q=0；當(dāng)RD2.由555定時(shí)器構(gòu)成的施密特反相器 O(b) 特性u(píng)OuI圖7.3.4 555定時(shí)器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器(a) 電路272.由555定時(shí)器構(gòu)成的施密特反相器 O(b) 特性u(píng)OuI3.施密特觸發(fā)器典型應(yīng)用 (1)波形變換 (2)整形 (3)鑒幅 283.施密特觸發(fā)器典型應(yīng)用 (1)波形變換 (2)整形 (3)ttuOuIOO(a)波形變換uIuO29ttu

8、OuIOO(a)波形變換uIuO29tt(b) 整形uIuOOO30tt(b) 整形uIuOOO30圖7.3.5 施密特觸發(fā)器（緩沖器）的典型應(yīng)用tt(c) 鑒幅uIuOOO31圖7.3.5 施密特觸發(fā)器（緩沖器）的典型應(yīng)用tt(c) 鑒1.單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 三、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 2. 555定時(shí)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 (1)輸出正脈沖寬度（暫態(tài)時(shí)間）tw=1.1RTCT (2)恢復(fù)時(shí)間tre=(35)RonCT (3)分辨時(shí)間td tw +tre 321.單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 三、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 2. 555定時(shí)器構(gòu)成的圖7.3.6 555定時(shí)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器twtreOuC(u6)uO(Q)OOtttuI

9、(u2)(b) 波形33圖7.3.6 555定時(shí)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器twtreOuC用555定時(shí)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器對(duì)觸發(fā)信號(hào)的要求：(1) 間隔應(yīng)大于td(2) 觸發(fā)脈沖的低電平寬度應(yīng)小于tw(3) 觸發(fā)脈沖的高電平應(yīng)大于VCC/3，低電平應(yīng)小于VCC/334用555定時(shí)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器對(duì)觸發(fā)信號(hào)的要求：(1) 間35353.單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器典型應(yīng)用 (1)定時(shí) (2)整形 (3)延時(shí) 363.單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器典型應(yīng)用 (1)定時(shí) (2)整形 (3)延時(shí)tW(b) 波形uIOtuIOtuFOtuOt 圖7.3.8 單穩(wěn)作為定時(shí)應(yīng)用的典型電路37tW(b) 波形uIOtuIOtuFOtuOt 圖7.3.uIuO(a) 脈幅整形(b) 展寬脈沖uIuO38uIuO(a) 脈幅整形(b) 展寬脈沖uIuO38 圖7.3.8 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器用于整形(c) 縮短脈沖 uIuO(d) 阻塞不要的脈沖uIuO3