第9章 脉冲电路 [兼容模式]

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1、第9章脉冲电路9.1概述9.2施密特触发器939.3单稳态触发器9.4多谐振荡器19.1概述9.1.1脉冲电路脉冲电路是用来产生和处理（变换、整形、鉴幅等）脉冲信号（波形）的电路。分立晶体管场效应管开关元件集成门或运算放大电路555定时器RC电路惰性电路RL电路29.1.2脉冲信号常见的脉冲波形:(a)方波用于计数(b)矩形波（脉冲个数）(c)尖顶脉冲(d)锯齿波用于示波器扫描(e)钟形脉冲用于雷达技术(f)阶梯波用于测试技术3矩形脉冲的波形参数tW090.9Vm0.5VmVm0.1VmtrtfTVm脉冲幅度tW脉冲宽度tr上升时间T脉冲周期tWt下降时间

2、q占空比qfT49.1.3555定时器555定时器（集成定时器）：是一种多用途的单片中规模混合集成电路，电路体积小，是一种将数字、模拟巧妙结合在一切的芯片。它使用方便，应用灵活，用途及其广泛，只需要添加有限的外围元器件，就可以构成许多实用的电子电路。本章中仅讨论555定时器构成脉冲单元电路的应用5555定时器电路组成6555定时器工作原理555定时器功能表RvI1vI2(Q)TDvOL××H饱和VOL高触发H＞VREF1＞VREF2H饱和VOL低触发H＜VREF1＜VREF2L截止VOHH＜VREF1＞VREF2保持保持不变21VREF1＝—3VCCVRE

3、F2＝—VCC379.2施密特触发器施密特触发器是一种双稳态电路，工作时它有两个稳定的电路状态，在输入信号的触发作用下在两个状态之间转换VT＋稳稳态态ⅠⅡVT－8工作原理9主要参数2当vI≥—3VCC时，vO=VOL，此时对应的输2入电压为VT＋，称为接通电压VT＋=—V3CC1当vI≤—V3CC时，vO=VOH，此时对应的输1入电压为VT－，称为关断电压VT－=—V3CC1令VT=VT＋－VT－=—V3CC称为回差电压VT＋、VT－与电路参数有关，而与输入无关VT＋和VT－的不一致性，即回差特性，是施密特触发器最重要的电气特性10施密特触发器的应用

4、波形变换：将任意输入波形变换成矩形波。11施密特触发器的应用脉冲整形：将传输畸变波形整形成矩形波。12施密特触发器的应用脉冲鉴幅139.3单稳态触发器单稳态触发器是只有一个稳态的电路，工作时有一个稳态和一个暂稳态，当无输入信号触发时电路处于稳态，在输入信号的触发下电路状态转换进入暂稳态，在暂稳态持续一定时间后，它又会自动地返回到稳态暂稳稳态态自动14工作原理15工作原理作原稳态输出vO=VOL触发翻转定时开始暂稳态输出vO=VOH自动返回定时结束，暂稳态结束恢复阶段稳态16主要技术参数的估算输出脉宽tW（暂稳态持续时间，定时时间）v()v

5、(0)VCC0tW充lnRCln1.1RCv()v(t)V2VCCCC3该式体现单稳态触发器的定时作用17单稳态触发器的应用脉冲整形18单稳态触发器的应用脉冲定时19单稳态触发器的应用脉冲延迟209.4多谐振荡器多谐振荡器是无稳态电路，工作时没有一个稳定状态，只有两个暂稳态。接通电路的电源后，不需要任何输入信号，电路会自动地进入暂稳态，在两个暂稳态之间转换，并周而复始地持续进行这种转换自动暂暂稳稳态态ⅠⅡ自动21工作原理22工作原理23工作原理作原暂稳态Ⅰ输出vO=VOH自动翻转Ⅰ电容C开始放电暂稳态Ⅱ输出vO=VOL自动翻转Ⅱ电容C

6、开始充电24主要技术参数的估算1vvVCCVCC()(0)3tW1充ln(R1R2)Cln0.7(R1R2)Cvv2()(t)VVCCCC32vv0VCC()(0)3tW2放lnR2Cln0.7R2Cv()v(t)01VCC3输出脉冲周期TT=tW1+tW2=0.7(R1+2R2)C输出脉冲占空比qtW1R1+R2q＝＝TR1+2R225多谐振荡器的应用各类脉冲源模拟声响发生器26RC脉冲振荡器存在的共同性问题:转换电平的微小变化会引起振荡周期的较大变化引起转换电平小变化的原因很多：温度变化、电源电压波动、

7、外界干扰等所以：RC脉冲振荡器频率稳定度不高改善措施：稳频27关于石英晶体稳频振荡器图9–21石英晶体28石英晶体稳频振荡器29石英晶体稳频振荡器的特点：输出频率仅与石英晶体的固有振荡频率有关，与R、C及其它元件无关输出频率稳定度极高可达10－7以上可直接产生占空比50％的矩形脉冲电路简单可靠30第9章小结1.掌握555定时器工作原理25552.555构成施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器的工作原理、波形、参数及应用。作业：P326：9-4(1)，9-7(1)，9-9(1)，9-1031