电工学精品课件：第九章脉冲信号的产生和整形.ppt

1、第九章 脉冲信号的产生 和整形,第一节 555定时器的基本结 构及工作原理 第二节 单稳态触发器 第三节 多谐振荡器 第四节 施密特触发器,目 录,555基本结构 555工作原理,返 回,第一节 555定时器的基本结 构及工作原理,返回,555定时器是将模拟和数字电路相结合的中规模集成定时器。,一、555基本结构,返回,二、555工作原理,1. 分压比较,+,+,A1,+,+,A2,2,5,6,8,1,R,S,UCC,1,0,0,1,1,0,0,1,5k,5k,5k,返回,2. RS触发器,RD,S,VT,R,7,3,1,0,截止,0,1,导通VT可通过外接电容放电,复位端低电平有效,返回,积

2、分型单稳态触发器 555构成的单稳态触发器,返 回,第二节 单稳态触发器,返回,单稳态触发器只有一个稳态，它具有以下特点： 电路有一个稳态，一个暂稳态； 在外来触发信号作用下，电路由稳态翻转到暂稳态； 暂稳态维持一段时间以后，将自动返回到稳定状态，而暂稳态时间的长短，与触发脉冲无关，仅取决于电路本身的参数。,一、积分型单稳态触发器,返回,静态时,电路处于稳定状态,当输入一个正的触发脉冲,uA不能突变，C放电,电路进入暂稳态阶段,当uA=UT时 uo上跳，输出一个宽度为tW的负脉冲。,当ui下跳时，uo1上跳，C再充电， uA上升为高电平。,返回,基本积分型单稳态电路的缺点是： 输入正触发脉冲的

3、宽度必须大于输出脉冲宽度，否则电路不能正常工作。 由于电路没有正反馈回路，因此输出脉冲的边沿较差。,tW=1.1RC,二、555构成的单稳态触发器,+UCC,4,8,5,6,2,7,1,3,.,.,.,uC,C,ui,uo,R,0.01F,通电后：C充电，,令ui=1,返回,uo=0，VT导通，,C放电，uc=0,uo=0，保持,输入加低触发信号,ui=0,uo=1，VT截止，,ui变为高电平，电路处于暂稳态,VT截止，C重新充电,电路返回稳态,ui = 1,uo=0，VT导通，,返回,波形图,暂稳态,稳态,显然暂稳态维持时间就是电容器C经R充电从零电位达到 的时间。,O,O,O,返回,例、洗

4、相曝光定时器。,4,8,1,6,2,3,5,7,uo,ui,UCC,S,R,C,R,0.01F,VD1,VD2,K,白,红,S不按下，ui1 uo0 继电器K断电 红灯亮,S按下，ui0 uo1 继电器K通电 白灯亮开始曝光,K,uo自动复位时，曝光结束，红灯亮,非对称 式多谐振荡器 由555定时器构成的多谐振荡器,返 回,第三节 多谐振荡器,返回,多谐振荡器又称无稳态电路，主要用于产生各种方波或时钟信号。,多谐振荡器的特点是： 它没有稳定状态，而只有两个暂稳态，它不需要外加触发信号，在接通电源后就能使两个暂稳态自动地、周期性地交替转换，从而形成周期性的矩形脉冲。,返回,一、非对称 式多谐振荡

5、器,uo2,R,uo1,ui1,设电源开启时,电容充电，ui1,当ui1上升到反相器的门槛电平UT时,电路将发生翻转,O,t,uo2,O,t,uo1,O,t,ui1,由于uC不能突变，ui1上跳,电容C开始放电,当ui1下降到UT时,电路回到原先的暂稳态,二、由555定时器构成的多谐振荡器,当接通电源时，uC不能突变,uC0,uo=1，VT截止,C充电，当,uo保持“1”,uo=0，VT导通,C继续充电，当,C开始放电，当,返回,uo保持0,C继续放电，当,uo=1，VT截止,电路恢复原状态,O,返回,t,t,输出电压的频率跟电容充放电时间有关,只要改变外接元件、和C的数值，就可 改变输出矩形脉冲的频率和脉宽。,O,施密特触发器,返 回,第四节 施密特触发器,施密特触发器从一个稳定状态转换到另一个稳定状态的转换时间极短，亦即输出电压的边沿极陡，因而常用于波形的整形。,返回,ui0 uo=1,保持 uo=1,uo=0,