电子技术基础与技能 电类专业通用 双色版 教学课件 作者 胡峥_ 第九章.ppt

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1、第9章脉冲波形的产生与变换第9章脉冲波形的产生与变换9.1555定时器介绍9.2555集成定时器应用知识目标：1.了解多谐振荡器、单稳态电路的电路特点，理解电路工作原理2.掌握施密特触发器的电路特点及其工作原理3.熟悉555集成定时电路的引脚功能技能目标：1.掌握用555集成定时器构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器的方法2.会装配、测试555集成定时器的应用电路在日常生活中，我们经常看到或曾经使用过一些电子产品，如图9-1所示。但是触摸式定时器为什么能在触摸开关后起定时控制灯亮的作用，它能定时灯亮多长时间？防盗报警器是如何发出报警声的？救护车怎样会边闪烁边

2、发出救护警笛声？梦幻彩灯为何能在商店、舞场、家庭及节日里变化奇妙，闪耀发出漂亮的色光？——是因为电路中产生了不同频率、不同宽度的脉冲信号。a）触摸式定时控制开关实物图b）防盗报警器C）救护车警笛d）梦幻彩灯在数字电路中，经常需要各种不同频率、不同要求的脉冲信号，而获得脉冲信号的方法一般有两种：一是利用振荡电路直接产生所需要的波形，这种电路不需要外加触发脉冲信号，只要电源电压和电路参数合适，电路就能自动产生脉冲信号，这一类电路称为多谐振荡器。二是利用脉冲变换电路，将已有的性能不符合要求的脉冲信号变换成符合要求的脉冲信号。变换电路本身不产生脉冲信号，它所做的工作仅是变换

3、波形，这一类电路包括单稳态触发器和施密特触发器。9.1555集成定时器介绍555集成电路是一种将模拟电路与数字电路结合在一起的中规模集成电路，该电路功能灵活、适用广泛，只要外部配上几个阻容元件，就可以构成多谐振荡器、单稳态电路及施密特触发器等多种电路。555电路型号很多，但基本上可分为TTL型和CMOS型两种，属于TTL型的有NE555、LM555等，属于CMOS型的有CC7555、CC7556等，虽型号不同，但内部结构、工作原理和外部引线排列基本一致，功能完全相同。9.1.1555电路组成图9-2所示为555集成定时器的内部结构和外引线排列图。图9-2555集成定

4、时器9.1.1555电路基本功能555定时器的功能见表9-1，表中0表示低电平，1表示高电平，×表示任意电平。9.2555集成定时器的应用9.2.1555集成定时器组成多谐振荡器【555集成定时器阻成多谐振荡器的电路及工作波形】如图9-3所示。电容C循环充电和放电，使电路产生振荡，输出矩形脉冲。a）电路原理图b）工作波形图图9-3555电路组成的多谐振荡器【振荡周期】（1）充电时间tWH和放电时间tWL分别为：tWH0.7(R1+R2)C1tWL0.7R2C1（2）振荡周期为：T=tWH+tWL0.7(R1+2R2)C1【多谐振荡器特点】多谐振荡器是产生矩形脉

5、冲的自激振荡器。其特点是：电路一旦起振，就没有稳态，只有两个暂稳态，电路在两个暂稳态间交替变化，输出连续的矩形脉冲信号。因此，它又叫无稳态电路，常用做脉冲信号源。9.2.2555集成定时器组成单稳态触发器【555集成定时器组成单稳态触发器的电路及工作波形】555电路构成的单稳态电路——触摸式定时控制开关组成及工作波形如图9-5所示。a）电路原理图b）实物图c)工作波形图图9-5触摸式定时控制开关【单稳态触发器特点】单稳态触发器电路是一种只有一个稳定状态的触发器，在无外触发信号时，电路处于稳态,在外触发信号作用下，电路翻转为暂稳态，然后自动返回到稳态。暂稳态的持续时间

6、取决于RC定时元件的参数，与外加触发信号无关。【应用举例】（1）脉冲信号整形：就是把波形不规则的脉冲信号输入单稳态触发器，在输出端获得具有一定的宽度和幅度，前后沿比较陡峭的矩形脉冲波。如图9-6所示。图9-6单稳态电路的整形作用（2）脉冲信号延时：单稳态触发器在输入信号uI的下降沿被触发，输出产生一个正脉冲，输出信号的下降沿比输入信号的下降沿延迟了TW时间，改变RC时间常数改变延时时间。如图9-7所示。图9-7单稳态电路的延时作用（3）定时控制：利用电路的暂稳态脉冲信号可控制电子开关在规定的时间动作，达到定时目的。如图9-8所示。可用于自动熄灭路灯开关、电子照相机的

7、延时自动拍照等电路。图9-8单稳态电路的定时控制9.2.3555集成定时器组成施密特触发器【555集成定时器组成施密特触发器的电路及工作波形】如图9-9所示。a）电路原理图b）工作波形图图9-9555电路构成的施密特触发器【滞回特性】（1）上限门槛电压（uT+）：是指在输入电压上升过程中，施密特触发器的输出电平由高变低时的输入电压，又称上触发电平，用uT+表示。（2）下限门槛电压（uT—）：是指在输入电压下降过程中，施密特触发器的输出电平由低变高时的输入电压，又称下触发电平，用uT-表示。（3）滞回电压（u）：uT+与uT-之间的差值称为滞回电压（或回差电压）。