脉冲波形的产生zha

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1、第8章脉冲波形的产生与整形通常，把非正弦波称之为脉冲波。按脉冲波形的形式分成矩形波、梯形波、阶梯波、锯齿波等。本章主要介绍用多谐振荡器直接产生矩形波和利用整形电路获得矩形波的方法。一些概念集成555定时器及应用一些概念矩形脉冲波常作为时钟信号。波形的好坏直接关系到电路能否正常工作。为了定量描述矩形脉冲波，通常采用如图所示参数。trtf0.1Vm0.5Vm0.9VmTWVmT脉冲波形参数脉冲宽度脉冲幅度上升时间下降时间占空比q脉冲频率f集成555定时器及应用集成555定时器的用途很广，有双极型（型号最后三位为555）和

2、CMOS型（型号最后四位为7555）两类电路。它们的功能、外引线排列完全相同。应用：在测量与控制、家用电器和电子玩具等许多领域得到了广泛的应用。本节主要介绍5G555定时器的电路组成及工作原理和集成555定时器的应用电压比较器：V+＞V－：VO=VOH；V+＜V－：VO=VOLV－V+VO－+A集成555定时器及应用图8-1为双极型5G555定时器的原理电路和引脚排列图。C1+-C2+-VC1(VR)VC2(VS)V-C5TH6TL21R4QQRS1233图8-1集成5G555定时器原理图RT7D5kΩR1R2R3V

3、R1VR285kΩ5kΩVCC0.01μF12348765+VCCDTHV-CGNDTLOUTR5G555集成555定时器及应用双极型5G555定时器的工作原理：C1+-C2+-VC1(VR)VC2(VS)V-C5TH6TL21R4QQRS1233图8-1集成5G555定时器原理图RT7D5kΩR1R2R3VR1VR285kΩ5kΩVCC0101＞2VCC/3010×<2VCC/3＞VCC/3不变不变11<2VCC/3

4、15G555定时器的功能表THTLRvOT×＞2VCC/3＜2VCC/3＜2VCC/3××＞VCC/3＜VCC/3011100不变1导通导通不变截止集成555定时器应用用5G555定时器可以构成多谐振荡器单稳态触发器施密特触发器多谐振荡器多谐振荡器是一种产生矩形脉冲波的自激振荡器。由于矩形波含有丰富的高次谐波，所以矩形波振荡器又称为多谐振荡器。多谐振荡器没有稳态，不需外加触发信号，当接通电源后，便可以自动地周而复始地产生矩形波输出。多谐振荡器用555定时器很容易构成多谐振荡器。如图8-2所示。VCC0.01μF765

5、843215G555DTHTLdvC图8-2多谐振荡器CR1R2外接电阻和电容，定时元件外接电阻和电容，定时元件外接电阻和电容，定时元件多谐振荡器工作原理分析如下：VCC0.01μF765843215G555DTHTLdvC图8-2多谐振荡器CR1R2电路接通电源前，vC=0V，vTH=vTL=vd=vC=0V0V电路接通电源VCC开始时，由于电容器上的电压不能突变，则vTH＜VR1，vC1=1，vTL＜VR2，vC2=0。2VCC3VCC3VCC0tw1tw2VCCT图8-3多谐振荡器工作波形图vo基本RS触发器处

6、于1状态定时器输出vO=1三极管开关截止，电源VCC通过R1、R2给电容器充电，使TH、TL的电位逐渐升高。定时器暂稳态，输出vO高电平。多谐振荡器振荡周期T和振荡频率f的近似计算：tw1≈(R1+R2)Cln2≈0.7(R1+R2)Ctw2≈R2Cln2≈0.7R2CT=tw1+tw2≈0.7(R1+2R2)C2VCC3VCC3VCC0tw1tw2VCCTvo输出脉冲幅度为：Vm≈VCC多谐振荡器图8-4是用5G555定时器构成的占空比(脉冲宽度与周期之比)可调的多谐振荡器。VCC0.01μF765843215G5

7、55DTHTLD2D1图8-4占空比可调多谐振荡器CR1R2RW充电电流放电电流脉冲宽度tw1≈0.7R1C脉冲间隔时间tw2≈0.7R2C振荡周期T≈0.7(R1+R2)C[例8-1]试用555定时器设计一个每隔6秒振荡一秒的多谐振器。其振荡频率为500Hz。解：例题有两个要求是振荡1秒之后停振6秒，然后再振荡1秒，...。二是振荡频率为500Hz，即1秒之内输出500个矩形脉冲。只要在振荡频率为500Hz的多谐振荡器的复位R端，加入1秒的高电平，接下来是6秒的低电平，便可达到题目的要求。为此，需设计一个占空比q=

8、1/7，周期T=7秒的多谐振荡器。由于占空比小于1/2，则应选择图8-4所示电路。[例8-1]根据求得：R2=6R1；根据T=0.7(R1+R2)C=0.7(R1+6R1)C，取C=10μF，算得：R1=143kΩ。R2=857kΩ。对于500Hz多谐振荡器的占空比，题目未提出要求，现选占空比等于2/3，根据算得：R3=R4根据T=0.7(R3