脉冲信号产生与整形

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1、2021/7/261第7章脉冲波形的产生与变换7.1概述7.2555定时器7.2.1555定时器7.2.2555定时器的应用举例2021/7/262第7章脉冲波形的产生与变换脉冲信号：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。2021/7/263几种常用脉冲波形的产生与变换电路：（功能、特点及其主要应用简介）1.RC电路：对矩形波进行微分、积分变换，或作脉冲分压器；2.施密特触发器：主要用以将非矩形脉冲变换成

2、上升沿和下降沿都很陡峭的矩形脉冲；3.单稳态触发器：主要用以将脉冲宽度不符合要求的脉冲变换成脉冲宽度符合要求的矩形脉冲；4.多谐振荡器：产生矩形脉冲；5.555定时器。常用脉冲波形及参数1.常见的脉冲波形脉冲波形是指突变的电流和电压的波形。图7-1常见的脉冲波形图2021/7/2652.矩形波及其参数图7-2非周期性和周期性矩形波(a)非周期性(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。2021/7/266图7-3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

3、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。2021/7/267为数字—模拟混合集成电路。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。7.1555定时器及其应用2021/7/268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~

4、16V3~18V负载电流可达200mA可达4mA1.电路组成图7-4555定时器(a)原理图(b)外引线排列图电阻分压器电压比较器基本RS触发器放电管T缓冲器2021/7/2610（1）电阻分压器由3个5kΩ的电阻R组成，为电压比较器C1和C2提供基准电压。2021/7/2611（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。2021/7/2612CO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＝1/2UCO2021/7/2613TH称为高触发端，TR称为低触发端。20

5、21/7/2614（3）基本RS触发器其置0和置1端为低电平有效触发。R是低电平有效的复位输入端。正常工作时，必须使R处于高电平。2021/7/2615（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。输出为0时，T导通，输出为1时，T截止。2021/7/2616（5）缓冲器缓冲器由G3和G4构成，用于提高电路的负载能力。2021/7/26172.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7-

6、1555定时器的功能表2021/7/26187.2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。2021/7/2619（4）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。图7-5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3.重要参数上限触发转换电平UT+下限触发转换电平U

7、T－回差ΔUT=UT+－UT－（通常UT+＞UT－）改变R1和R2的大小可以改变回差ΔUT2021/7/26201.555构成施密特触发器图7-6555定时器构成的施密特触发器（a）电路（b）工作波形如果在UIC加上控制电压，则可以改变电路的UT+和UT－。2021/7/2621集成施密特触发器的UT+和UT－的具体数值可从集成电路手册中查到。如CT74132的UT+＝1.7V、UT－＝0.9V，所以，ΔUT＝UT+—UT－＝1.7V—0.9V＝0.8V。2.集成施密特触发器(1).施密特反相器TTL的74LS14和CMOS的CC4010