脉冲波形的产生与整形1

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1、第六章脉冲波形的产生与整形主要内容555定时器的工作原理、逻辑功能及由555构成的脉冲电路。由门电路构成的脉冲电路。脉冲电路分类：脉冲电路作用：脉冲波形的产生和整形。脉冲电路构成：开关电路+RC电路改变电路的稳态，产生暂态。控制暂稳态时间的变化规律。脉冲电路与数字电路的比较：单稳态电路（单稳态触发器）多谐振荡电路（无稳态）施密特电路（施密特触发器）数字信号的波形也是一种脉冲电路脉冲电路侧重波形，数字电路侧重逻辑关系。6.1预备知识6．1．1脉冲概念几种脉冲信号矩形脉冲的参数6.1.2微分电路和积分

2、电路RC电路在脉冲信号产生与转换电路中有着广泛的应用。1.微分电路微分电路是一种能够将输入的矩形脉冲变换为正负尖脉冲的波形变换电路。微分电路的形式就是一个RC串联电路，且要求电路的充放电时间常数τ=RC远小于输入矩形正脉冲的宽度tw。微分电路a)电阻下拉式b)电阻上拉式c)时序图+V+充电放电+VDD+V充电+V当电路的时间常数τ=RC>>tw时，即使电路的形式完全一样，但这样的RC电路是耦合电路，而不是微分电路，其输出电压uo与输入电压uI的波形近似相同。耦合电路的时序图(二)积分电路积分电路也

3、是一种常用的波形变换电路，它可以将矩形脉冲变换成近似三角波。其电路也是一个RC串联电路，但从电容上取出输出电压，且要求电路的时间常数τ=RC远大于输入矩形正脉冲的宽度tw。积分电路a)电路图b)波形图三、阈值电压集成门电路的输出状态发生翻转时，所对应的临界输入信号电压，用VTH表示。通常将转折区中点所对应的输入电压称为阈值电压。一般TTL门电路取1.4V作为阈值电压，CMOS门电路取1/2电源电压作为阈值电压。反相器的电压传输特性三、利用反相器对微积分脉冲进行整形处理前述的微分电路和积分电路虽然可

4、对波形进行变换，但其输出波形并不是一个标准的时钟脉冲，为了得到标准的时钟脉冲信号，可利用反相器对其进行整形处理。反相器对脉冲波形的整形和处理a）下拉式微分电路b）上拉式微分电路c）积分电路电容充放电知识复习：(1)电容两端的电压不能突变，Vc（0＋）＝Vc（0－），电容充放电需要时间，有过渡过程，其时间长短只与τ＝RC有关,工程上取3τ；（2）开始充放电（换路）瞬间，阻抗很小，相当短路；充放电结束，电路处于稳态，C支路电流为0，阻抗很大，相当开路；（3）简单RC电路中，各处电压、电流均按指数规律变

5、化；（4）在简单RC电路中)(tvC＋=)(vC∞-)(vC∞)0(vC+［］eτt)()()0()(lntvvvvτtCCCC--∞=+∞或6.2555定时器555定时器是将模拟电路和数字电路集成于一体的电子器件。它使用方便,带负载能力较强,目前得到了非常广泛的应用。单定时器双极型——555单极型——7555双定时器双极型——556单极型——7556型号：555定时器的内部电路包括以下几部分:①两个电压比较器:C1、C2;②一个基本RS触发器;③一个晶体管T；④由三个相等电阻组成的分压器;⑤

6、一个反相器等。一、电路组成集成555定时器a)内部电路b)引脚排列图低电平触发端高电平触发端电压控制端复位端低电平有效放电端4.5～16V电压输出端102VCC/3VCC/3••基本RS触发器特性表1110001100不定电压比较器UP>UNUN>UP-UO(sat)+UO(sat)UNUPUO二、功能和工作原理2/3VCC1/3VCC••>2/3VCC>1/3VCC<2/3VCC>1/3VCC01<2/3VCC11<1/3VCC01同高出低同低出高不同保持复位0三、555构成脉冲波形的产生与整形

7、电路（一）施密特触发器三、555构成脉冲波形的产生与整形电路（一）施密特触发器当uI<1/3VCC时，uO输出高电平；当uI>2/3VCC时，uO输出低电平；当1/3VCC

8、态稳定状态暂稳态由外界触发自动返回学习的重点:为什么会自动返回?需多少时间?暂稳态：(二)单稳态触发器单稳态触发器a)电路图b)波形图(二)单稳态触发器单稳态触发器a)电路图b)波形图当接通电源后，＋VCC经R给C充电，uC不断升高。当uC>2/3VCC时，u0=0，放电管V饱和导通。随后,C经⑦脚迅速放电，使uC迅速减小到0V，u0=0状态，这就是它的稳定状态。THTRD1当②脚输入一幅值低于1/3VCC的窄负脉冲触发信号时，u0=1、放电管V截止，电路由稳态进入暂稳态。随后，C