项目十二数字定时器的设计

《项目十二数字定时器的设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、本章内容§12.1概述§12.3555定时器及其组成的脉冲产生与整形电路§12.2门电路构成的脉冲产生与整形电路§12.4数字定时器的设计12.1概述获取矩形脉冲波形的途径有两种：1.利用各种形式的多谐振荡器电路直接产生所需要的矩形脉冲。2.通过各种整形电路把已有的周期性变化波形变换为符合要求的矩形脉冲。单稳态触发器，施密特触发器脉冲特性参数脉冲周期T：两个相邻脉冲之间的时间间隔脉冲幅度：脉冲电压最大变化幅度脉冲宽度：由脉冲前沿总电压的50%至脉冲后沿总电压的50%。上升时间：由脉冲前沿总电压的

2、10%上升到90%的时间下降时间：由脉冲后沿总电压的90%下降到10%的时间占空比：脉冲宽度与脉冲周期的比值12.2门电路构成的脉冲产生与整形电路12.2.1施密特触发器0001G1，G2正反馈=VTH放大区vo=VOH≈VDD输入电压上升过程中电路状态发生转换时对应的输入电压称为施密特触发器电路的正向阈值电压，其值为12.2门电路构成的脉冲产生与整形电路12.2.1施密特触发器1110G1，G2正反馈=VTH放大区vo=VOL≈0输入电压上升过程中电路状态发生转换时对应的输入电压称为施密特触发

3、器电路的负向阈值电压，其值为回差电压：12.2.1施密特触发器电压传输特性施密特触发器变换波形示意图施密特触发器特点（1）对于输入信号从低电平上升时的转换电压和从高电平下降时的转换电压，电路有不同的阈值，即具有滞后电压传输特性；（2）施密特触发器属于电平触发，对于缓慢变化的信号仍然有用，当输入信号达到某一额定值时，输出电平会发生突变，通过电路内部的正反馈过程，使输出信号波形变得陡峭。12.2.2单稳态触发器单稳态触发器简称单稳，其特点：1、有稳态和暂稳态两个不同的工作状态。2、加入触发信号后,能

4、从稳态翻转到暂稳态,暂稳态维持一段时间以后,自动返回稳态。3、暂稳态维持时间长短取决于电路本身的参数，与触发脉冲的宽度和幅度无关。稳定状态稳定状态暂稳态由外界触发自动返回1．微分型单稳态触发器工作原理触发脉冲00（1）稳态至暂稳态001暂稳态0电压不可能突变，vo的高电平仍将维持此时电容开始充电1．微分型单稳态触发器工作原理（2）暂稳态至稳态1暂稳态电容C开始充电触发脉冲0110电容C开始放电稳态1．微分型单稳态触发器工作波形2．积分型单稳态触发器（1）稳态至暂稳态01稳态1电容电压不突变，维持

5、高电压010暂稳态开始放电2．积分型单稳态触发器（2）暂稳态至稳态01暂稳态结束1100暂稳态开始放电VTH1稳态2．积分型单稳态触发器工作波形12.2.3多谐振荡器多谐振荡器又称无稳电路，主要用于产生各种方波或时间脉冲信号，是一种自激振荡器，接通电源后，不需外加触发信号，便能自动产生矩形波脉冲。由于矩形波中含有丰富的高次谐波分量，所以习惯上又把矩形波振荡器称为多谐振荡器。多谐振荡器一般没有集成器件，通常由集成逻辑门或其他中规模集成电路搭接而成。还可有施密特触发器或集成555定时器实现。1、对称

6、式多谐振荡器（1）第一暂稳态1001导通截止进入电路第一暂稳态充电放电1、对称式多谐振荡器（2）第二暂稳态01电路第一暂稳态充电放电01第二暂稳态放电充电1、对称式多谐振荡器工作波形图12.3555定时器及其应用一、555定时器的电路结构由以下几部分组成：（1）三个阻值为5kΩ的电阻组成的分压器。（2）两个电压比较器C1和C2。12.3.1555定时器的电路结构与功能电压比较器的功能：v+>v-，vO=1v+

7、脚为复位输入端（RD），当RD为低电平时，不管其他输入端的状态如何，输出vo为低电平。正常工作时，应将其接高电平。（2）5脚为电压控制端，当其悬空时，比较器C1和C2的比较电压分别为2/3VCC和1/3VCC。（3）2脚为触发输入端，6脚为阈值输入端，两端的电位高低控制比较器C1和C2的输出，从而控制RS触发器，决定输出状态。12.3.2555定时器组成的施密特触发器1．555定时器构成施密特触发器555定时器的vi1和vi2两个输入端连在一起作为信号输入端即构成施密特触发器为提高比较器参考电压

8、VR1和VR2的稳定性，通常在VIC端接有0.01左右的滤波电容。1．555定时器构成施密特触发器工作原理（1）vi从0逐渐升高的过程当vi＜VCC/3时，VC1=1、VC2=0，Q=1，故vo=VOH；当VCC/3＜vi＜2VCC/3时，VC1=VC2=1，故vo=VOH保持不变；当vi＞2VCC/3后，VC1=0、VC2=1，Q=0，故vo=VOL。因此，正向阈值电压VT+=2VCC/3。1．555定时器构成施密特触发器工作原理（2）vi从2VCC/3逐渐降低的过程，当VCC/3＜vi＜2V