第8章 脉冲波形的产生与整形 [兼容模式](1)

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1、第8章脉冲波形的产生与整形脉冲是脉动和短促的意思，凡是具有连有不连续波形的信号均可称为脉冲信号。广义讲，各种非正弦信号都是脉冲信号。按脉冲波形的形式分成矩形波、梯形波、阶梯波、锯齿波等。一些基本概念¾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。脉冲宽度Twttf脉冲幅度Vrm0.9Vm0.5VmVm上升时间tr0.1Vm下降时间tfTW占空比qT脉冲周期T脉冲波形参数脉冲频率f818.1集成555定时器及应用¾集成555定时器的用途很广，有双极型和CMOS型两类电路。它们的功能、外引线排列完全相同。双极型555电源电压范围：4

2、.5V~16V最大负载电流:200mACMOS型7555：电源电压范围为3318V~18V，最大负载电流在4mA以下8.1.1电路组成¾图8-1为双极型5G555定时器的原理电路和引脚排列图。84RR515kΩ+VCCDTHV-CV-C+RQ3V6R1C1138765TH-V(VC1R5G555R25kΩ)271234TL+SVC2DR22Q-V(V)GNDTLRC1STOUTR35kΩR1图8-1集成5G555定时器原理图555定时器基本结构基本RS触发器输出缓冲器电阻分压器84RR515kΩV-C+QV6R1C113TH-V(VC1RR)25kΩ27TL+比较器VC2DR22Q-V(V)

3、C1STR35kΩR三极1管开关8.1.2工作原理5G555定时器的功能表THTLRVTOT××00导通＞2V/3×10导通CC＜2V/3＞V/31不变不变CCCC＜2V/3＜V/311截止CCCC84RR515kΩV-C+QV6R1C113TH-V(VvoC1RR)25kΩ27TL+VC2DR22Q-V(V)C1STR35kΩR18138.1.3集成555定时器的应用¾多谐振荡器¾单稳态触发器¾施密特触发器(一)多谐振荡器¾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。¾特点：多谐振荡器没有稳态，不需外加触发信号。V¾电路构成：

4、图中的R、CC1R和C是外接电阻和R284153电容，是定时元件。D0.01μF5G5557TH¾工作原理：6R22dv1TLCC图8-2多谐振荡器VCC工作原理分析如下：R¾电路接通电源前，84153v=v=v=v=0V。THTLdCD0.01μF5G5557TH6¾电路接通电源V开始R2CC2dv时，TH、TL均处于低1TLCC电位。图8-2多谐振荡器THTLRVOT××00导通＞2V/3×10导通CC＜2V/3＞V/31不变不变CCCC＜2V/3＜V/311截止CCCCVCCVCC84R12VCC53D30.01μF5G5557VCCTH306VCCR22dv01TLCtCw1Ttw2

5、图8-2多谐振荡器图8-3多谐振荡器工作波形图VCCVCC2VRCC841353DVCC0.01μF5G555730THV6CCR22d0vtw11TLCCTtw2图8-3多谐振荡器工作波形图图8-2多谐振荡器t-根据三要素方程：u(t)=u(∞)+[u(0)−u(∞)]eτcccc充电：u(0)=1/3V、u(∞)=V、CCCCCCτ=（R+R）C，12t≈(R+R)Cln2≈0.7(R+R)Cw11212VCCVCC2VRCC841353DVCC0.01μF5G555730THV6CCR22d0vtw11TLCCTtw2图8-3多谐振荡器工作波形图图8-2多谐振荡器t-根据三要素方程：u

6、(t)=u(∞)+[u(0)−u(∞)]eτcccc放电：u(0)=2/3V、u(∞)=0、CCCCτ=RC，2t≈RCln2≈0.7RCw222振荡周期T和振荡频率f的近似计算公式如下：t≈(R+R)Cln2≈0.7(R+R)Cw11212t≈RCln2≈0.7RCw222T=t+t≈0.7(R+2R)Cw1w21211.43f=≈T(R+2R)C12输出脉冲幅度为：V≈VmCCV¾脉冲宽度CCt≈0.7RCw11R1¾脉冲间隔时间84353t≈0.7RCRw227Dw0.01μFD¾振荡周期15G555R6D2T≈0.7(R+R)C2TH1212vCTLC图8-4占空比可调多谐振荡器占空

7、比t0.7RCq=w1≈1VCCt+t0.7(R+R)Cw1w212R1R84=153DR1+R2Rw0.01μF7D15G555R当节当调节R时，就改变了R、6D22w1TH12vR2的阻值，也就改变了占TLCC空比，而振荡周期保持不图8-4占空比可调多谐振荡器变。模拟声响电路+5VR510kΩR10kΩIC1R3IC2110kΩ784784100μF3R3+uO2R100kΩ4150kΩ22555u255