电子技术基础与技能 第12章

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1、第12章脉冲波形的产生与变换12.2集成555定时器12.1概述12.3施密特触发器12.4单稳态触发器12.5多谐振荡器1.了解555电路的基本功能。2.理解多谐振荡器、单稳态电路和施密特触发器的电路结构。3.能够运用555电路设计多谐振荡器、单稳态电路和施密特触发器。学习目标1．常见脉冲波形:2．常用的脉冲参数:12.1概述图12-1几种常见的脉冲信号波形图12-2描述矩形脉冲特性的主要参数电路符号12658437Ov,THvCVCCvO555DR电源复位，低电平有效高电平触发端电压控制端低电平触发端放电端CC&&&1R

2、SG5kΩ5kΩ5kΩ12VRTHvCCD(2)(6)(5)(8)(4)(3)O(7)vT,(1)CO12.2集成555定时器一、555定时器的电路结构图12-3555定时器的电气原理图和电路符号表12-1555定时器的功能表想一想：555电路的主要功能是什么，与基本RS触发器比较有什么特点？12.3施密特触发器施密特触发器——具有回差电压特性，能将边沿变化缓慢的电压波形整形为边沿陡峭的矩形脉冲。12.3.1用555定时器构成的施密特触发器1.电路结构和工作原理1/3VCC2/3VCC1265VCCRDO5553Ov7vTRIC841

3、2IvCCVVCC2Rv图12-4555构成的施密特触发器2.电压滞回特性和主要参数（2）主要静态参数（a）上限阈值电压VT+vI上升过程中，输出电压vO由高电平VOH跳变到低电平VOL时，所对应的输入电压值。VT+=2/3VCC。（b）下限阈值电压VT—vI下降过程中，vO由低电平VOL跳变到高电平VOH时，所对应的输入电压值。VT—=1/3VCC。（3）回差电压ΔVTΔVT=VT+－VT—=1/3VCC（1）电压滞回特性1/3VCCVoVi0传输特性VOHVOL2/3VCCΔVT电路符号图12-5施密特触发器的电路符号和电压传输特

4、性12.3.2施密特触发器的应用举例1.整形电路——把不规则的输入信号整形成为矩形脉冲。输入输出VT+VT-图12-6施密特触发器实现电平转换2.用于脉冲鉴幅图12-7用施密特触发器鉴别脉冲幅度12.4单稳态触发器单稳态触发器——有一个稳态和一个暂稳态；在外来触发脉冲作用下，能够由稳态翻转到暂稳态；暂稳状态维持一段时间后，自动返回到稳态。12.4.1采用555定时器组成单稳态触发器1.电路结构和工作原理26VCCRDO5553TH84v7VCCC15vCvIRC0.011μF图12-8555构成单稳态触发器（2）暂稳态（1）稳态2.主

5、要参数估算输出脉冲宽度Tw（用三要素法计算）（2）恢复时间tretre=（3～5）τ2TTW想一想：（1）单稳态电路的工作过程和生活中接触到的图12-9所示的不倒翁的工作原理是否有相通之处？（2）自动楼梯灯在有人上楼梯时自动点亮，过一段时间后自动关闭。这是不是单稳态控制的电路，若是触发信号是什么？图12-9不倒翁受外力后最终回到稳定状态12.4.2单稳态触发器的应用1.延时与定时（1）延时在图12-10中，v/O的下降沿比vI的下降沿滞后了时间tW。（2）定时当v/O=1时，与门打开，vO=vF。当v/O=0时，与门关闭，vO为低电平

6、。与门打开的时间是单稳输出脉冲v/O的宽度tW。2.整形单稳态触发器能够把不规则的输入信号vI，整形成为幅度和宽度都相同的标准矩形脉冲vO。vO的幅度取决于单稳态电路输出的高、低电平，宽度tW决定于暂稳态时间。图12-10单稳态触发器用于波形的整形3.触摸、声控双功能延时灯电路555和T1、R3、R2、C4组成单稳定时电路，定时（即灯亮）时间约为1分钟。当击掌声传至压电陶瓷片时，HTD将声音信号转换成电信号，经T2、T1放大，触发555，使555输出高电平，触发导通晶闸管SCR，电灯亮；同样，若触摸金属片A时，人体感应电信号经R4、R

7、5加至T1基极，也能使T1导通，触发555，达到上述效果。图12-11触摸、声控双功能延时灯电路0vctvo0t12.5多谐振荡器多谐振荡器——用来产生矩形波的电路。1．电路组成及工作原理26VCCRDO5553TH84v7RRVCC12C150.01μFC1vCP2/3VCC1/3VCC图12-12555构成的多谐振荡器利用二极管的单向导电性，把电容C充电和放电回路隔离开，再加上一个电位器，便可构成占空比可调的多谐振荡器。可计算得：T1=0.7R1CT2=0.7R2C占空比：26VCCRDO5553TH84v7VCCC150.01μ

8、FC1vCDD121R2R图12-13占空比可调的多谐振荡器2.多谐振荡器应用实例:步进脉冲产生电路（a）原理图（b）实物图图12-14步进脉冲产生电路本章回顾本章学习的重点是双稳态电路、单稳态电路、多谐振荡器和施密特电