1、二、電壓比較器,電壓比較器的功能： 電壓比較器用來(lái)比較輸入信號(hào)與參考電壓的大小。當(dāng)兩者幅度相等時(shí)輸出電壓產(chǎn)生躍變，由高電平變成低電平，或者由低電平變成高電平。由此來(lái)判斷輸入信號(hào)的 大小和極性。,用途： 數(shù)模轉(zhuǎn)換、數(shù)字儀表、自動(dòng)控制和自動(dòng)檢測(cè)等技術(shù)領(lǐng)域，以及波形產(chǎn)生及變換等場(chǎng)合 。,運(yùn)放工作在開環(huán)狀態(tài)或引入正反饋。,1. 基本電壓比較器,運(yùn)放處于開環(huán)狀態(tài),電壓傳輸特性,Uo(sat),+Uo(sat),2. 滯回比較器,電路中引入正反饋 (1) 提高了比較器的響應(yīng)速度； (2) 輸出電壓的躍變不是發(fā)生 在同一門限電壓上。,R2,兩次跳變之間具有遲 滯特性滯回比較器,8 脈沖波形的產(chǎn)生與變換,4、

2、掌握由555定時(shí)器組成的施密特觸發(fā)器的電路、工作原理及其應(yīng)用,1、掌握555定時(shí)器的工作原理。,教學(xué)基本要求,2、掌握由555定時(shí)器組成的多諧電路、工作原理,3、掌握由555定時(shí)器組成的單穩(wěn)的電路、工作原理及其應(yīng)用,555定時(shí)器是一種應(yīng)用方便的中規(guī)模集成電路, 廣泛用于信號(hào)的產(chǎn)生、變換、控制與檢測(cè)。,8.4 555定時(shí)器及其應(yīng)用,電阻分壓器,電壓比較器,基本SR鎖存器,輸出緩沖反相器,集電極開路輸出三極管,1、電路 結(jié)構(gòu),8.4.1 555定時(shí)器,含運(yùn)算放大器的電阻電路,1. 運(yùn)算放大器（operational amplifier）圖形符號(hào),反相輸入端,同相輸入端,輸出端,u-,u+,uo,一

3、. 電路模型和外特性,A：開環(huán)電壓放大倍數(shù)，可達(dá)十幾萬(wàn)倍,運(yùn)算放大器簡(jiǎn)稱運(yùn)放是一種用集成電路工藝制成的多端元件。,Pin1,Pin5: 調(diào)零端。調(diào)整外接電阻R使得當(dāng)輸入電壓為零時(shí)輸出電壓也為零。 Pin2: 反相輸入端。當(dāng)電壓由此引腳接入時(shí)，輸出電壓與輸入電壓極性相反 Pin3: 同相輸入端。當(dāng)電壓由此引腳接入時(shí)，輸出電壓與輸入電壓極性相同。 Pin4: 負(fù)電源接入端。運(yùn)放內(nèi)部含有晶體管，需外施電壓源才能工作。 Pin6: 電壓輸出端。 Pin7: 正電源接入端。 Pin8: 未用。,運(yùn)算放大器NE5532P和HA17339的封裝圖,0,1,0,0,1,0,1,0,1,0,1,1,0,1,1,

4、1,保持,保持,2、工作原理,8.4.1 555定時(shí)器,3、555定時(shí)器功能表,8.4.1 555定時(shí)器,1、施密特觸發(fā)器電壓傳輸特性及工作特點(diǎn)：, 施密特觸發(fā)器屬于電平觸發(fā)器件，當(dāng)輸入信號(hào)達(dá)到某一定電壓值時(shí)，輸出電壓會(huì)發(fā)生突變。, 電路有兩個(gè)閾值電壓。 輸入信號(hào)增加和減少時(shí)，電路的閾值電壓分別是正向閾值電壓（VT+）和負(fù)閾值電壓（VT-） 。,同相輸出施密特觸發(fā)器,反相輸出施密特觸發(fā)器,8.4.2 用555定時(shí)器組成施密特觸發(fā)器,8.4.2 用555定時(shí)器組成施密特觸發(fā)器,電路為反相施密特觸發(fā)器,正向閾值電壓 (VT+): I 值在增加過(guò)程中，使輸出電壓產(chǎn)生跳變時(shí)所對(duì)應(yīng)的vI值稱為正向閾值電

5、壓.,負(fù)向閾值電壓 (VT-): I 值在減小過(guò)程中，使輸出電壓產(chǎn)生跳變時(shí)所對(duì)應(yīng)的vI值稱為負(fù)向閾值電壓 .,回差電壓:,VT+,VT-,如何改變電路的閾值電壓和回差電壓?,當(dāng),閾值電壓和回差電壓?,當(dāng),閾值電壓和回差電壓?,改變電路,施密特觸發(fā)器的應(yīng)用,波形變換,8.4.2 用555定時(shí)器組成施密特觸發(fā)器,電路輸出信號(hào)的頻率與輸入信號(hào)頻率的關(guān)系？,如何改變電路輸出信號(hào)的占空比？, 波形產(chǎn)生電路(多諧振蕩器 ),8.4.2 用555定時(shí)器組成施密特觸發(fā)器,8.4.2 用555定時(shí)器組成施密特觸發(fā)器, 波形產(chǎn)生電路(多諧振蕩器 ),傳輸線上電容較大,傳輸線長(zhǎng)，接收端的阻抗與傳輸線阻抗不匹配,消除

6、干擾信號(hào),4、應(yīng)用, 電路在沒(méi)有觸發(fā)信號(hào)作用時(shí)處于一種穩(wěn)定狀態(tài)。,單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的工作特點(diǎn)：,8.1 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器, 在外來(lái)觸發(fā)信號(hào)作用下，電路由穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)到暫穩(wěn)態(tài);, 由于電路中RC延時(shí)環(huán)節(jié)的作用，暫穩(wěn)態(tài)不能長(zhǎng)保持, 經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，電路會(huì)自動(dòng)返回到穩(wěn)態(tài)。暫穩(wěn)態(tài)的 持續(xù)時(shí)間僅取與RC參數(shù)值有關(guān)。,電容將按逆時(shí)針?lè)较蚪?jīng)RC電路放電，并逐漸衰減為零。設(shè)電容放電時(shí)的初始電壓為vC (0)，則電容放電電壓,當(dāng)開關(guān)擲向位置3時(shí)，,開關(guān)在位置1時(shí),設(shè)電容C上初始電壓為零,電容將按指數(shù)規(guī)律充電，趨向電壓VCC值。電容充電的速率取決于RC乘積。,電容器充放電,8.1 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,8.4.3 用555定時(shí)器組成

7、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,1、電路,VCC,外加觸發(fā)信號(hào)，電路轉(zhuǎn)換到暫態(tài)，輸出為1,1,0,0,1,1,0,0,1,tw=RC1n31.1RC,4）工作波形及輸出脈寬的計(jì)算,如將5腳接電壓V,電路的脈寬會(huì)改變嗎?V增加,脈寬如何改變?減小?,8.1.3 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應(yīng)用,1. 定時(shí),tw,該電路可用于頻率計(jì),脈沖寬度調(diào)制器,工作波形,555組成的單穩(wěn)態(tài)的應(yīng)用:, 用555定時(shí)器組成可重復(fù)觸發(fā)單穩(wěn),報(bào)警,用于心電信號(hào)檢測(cè),用555定時(shí)器組成可重復(fù)觸發(fā)單穩(wěn)的應(yīng)用,由555定時(shí)器接成的汽車、馬達(dá)等運(yùn)轉(zhuǎn)部件超速報(bào)警器,三、多諧振蕩器的基本組成,開關(guān)器件：產(chǎn)生高、低電平,反饋延遲環(huán)節(jié)（ RC電路）：利用RC電路的充放電特性實(shí)現(xiàn)延時(shí)，輸出電壓經(jīng)延時(shí)后,反饋到開關(guān)器件輸入端，改變電路的輸出狀態(tài),以獲得所脈沖波形輸出。,概述,8.3多諧振蕩器,8.4.4 用555定時(shí)器組成多諧振蕩器,1、電路組成,(3),1,0,1）電路第一暫態(tài)，輸出為1。電容充電，電路轉(zhuǎn)換到第二暫態(tài),輸出為0,0,1,1,0,2、工作原理,2）電路第二暫穩(wěn)態(tài)，電容放電，電路轉(zhuǎn)換到第一暫態(tài),電容充電時(shí)間常數(shù)=（R1+ R2）C,3、工作波形與振蕩頻率計(jì)算,v,2,3,V,CC,1,3,V,CC,v