15脉冲整形电路

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1、第15章脉冲波形的产生与整形本章内容15.1555定时器15.2施密特触发器15.3单稳态触发器15.4多谐振荡器概述数字电路区别于模拟电路的主要特点之一是：它的工作信号是离散的脉冲信号。最常用的脉冲信号是方波(矩形波)。如何产生方波以及对不理想的方波如何整形，是本章讨论的重点。脉冲信号：指突然变化的电压或电流。脉冲电路的研究重点：波形分析。数字电路的研究重点：逻辑功能。获得脉冲波形的方法主要有两种：1．利用脉冲振荡电路产生；2．是通过整形电路对已有的波形进行整形、变换，使之符合系统的要求。矩形波及其参数非周期性和周期性矩形波(a)非

2、周期性(b)周期性数字电路中用得最多的是矩形波。矩形波有周期性与非周期性两种。矩形波的主要参数周期性矩形波的周期用T表示，有时也用频率f表示（f=1/T）。矩形波的另外几个主要参数：（1）脉冲幅度Um（2）脉冲宽度tw（3）上升时间tr（4）下降时间tf（5）占空比q=tw/T。通常q用百分比表示，如果q=50%，则称为对称方波。555定时器为数字—模拟混合集成电路。是一种多用途的集成电路。只要其外部配接少量阻容元件就可构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器这样的脉冲整形电路。可产生精确的时间延迟和振荡，内部有3个5KΩ的电阻分压

3、器，故称555。在波形的产生与变换、测量与控制、家用电器、电子玩具等许多领域中都得到了应用。15.1555定时器及其应用各公司生产的555定时器的逻辑功能与外引线排列都完全相同。双极型产品CMOS产品单555型号的最后几位数码5557555双555型号的最后几位数码5567556优点驱动能力较大低功耗、高输入阻抗电源电压工作范围5~16V3~18V负载电流可达200mA可达4mA一.集成555定时器电压比较器的功能：v+>v-，vO=1v+

4、C2。（3）基本RS触发器，（4）放电三极管T及缓冲器G。QQ低电平触发端高电平触发端复位端低电平有效放电端缓冲器4.5～16V电压控制端555定时器管脚图每个管脚名字（1）电阻分压器由3个5kΩ的电阻R串联组成（555也因此得名），为电压比较器C1和C2提供基准电压。（2）电压比较器C1和C2。当U＋＞U－时，UC输出高电平，反之则输出低电平。UC1UC2CO为控制电压输入端。当CO悬空时，UR1＝2/3VCC，UR2＝1/3VCC。当CO＝UCO时，UR1＝UCO，UR2＝1/2UCOTH称为高触发端，TR称为低触发端。（3）基本

5、RS触发器其置0和置1端为低电平有效触发。是低电平有效的复位输入端。正常工作时，必须使处于高电平。（4）放电管TT是集电极开路的三极管。相当于一个受控电子开关。其状态受控制，当为零时截止，为1时导通。（5）缓冲器输出缓冲器就是接在输出端的反相器G3,其作用是提高定时器的带负载能力和隔离负载对定时器的影响。2.工作原理TH接至反相输入端，当TH＞UR1时，UC1输出低电平，使触发器置0，故称为高触发端（有效时置0）；TR接至同相输入端，当TR＜UR2时，UC2输出低电平，使触发器置1，故称为低触发端（有效时置1）。表6-2555定时器的

6、功能表15.2施密特触发器主要用途：把变化缓慢的信号波形变换为边沿陡峭的矩形波。特点：⑴电路有两种稳定状态。两种稳定状态的维持和转换完全取决于外加触发信号。触发方式：电平触发。⑵电压传输特性特殊，电路有两个转换电平（上限触发转换电平UT+和下限触发转换电平UT－）。⑶状态翻转时有正反馈过程，从而输出边沿陡峭的矩形脉冲。（也可以说具有上述功能的电路就叫做施密特触发器）返回（2）工作波形与电压传输特性施密特触发器将三角波uI变换成矩形波uO。施密特触发器的工作波形及电压传输特性（a）工作波形（b）电压传输特性图b是施密特触发器的输出电压U

7、O与输入电压UI关系曲线，它是电路滞回特性形象而直观的反映。虽然当UI由0V上升到VT+时，UO由UOL跳变到UOH,但是UI由VCC下降到VT+时，UO=UOH却不改变，只有当UI由VCC下降到VT-时，UO才会由UOH跳变为VCC.VT-VT+3.主要静态参数1.上限阈值电压UT+:使施密特触发器翻转,输出电压UO由高电平UOH跳变到低电平UOL时,所对应的输入电压的值.2.下限阈值电压UT-:使施密特触发器翻转,输出电压UO由高电平UOL跳变到低电平UOH时,所对应的输入电压的值.3.回差电压△UT=UT+-UT-用门电路构成的

8、施密特触发器已很少使用，这里介绍简单。集成施密特触发器既有TTL型，也有CMOS型。如74LS14是集成施密特触发六反相器；74LS132是施密特触发的四－2输入与非门。如CC40106是集成施密特触发六反相器；CC40