《芯片应用》PPT课件.ppt

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1、第6章脉冲产生与变换电路6.1概述6.2555定时器6.3555定时器的基本应用电路6.1概述555定时器是电子工程领域中广泛使用的一种中规模集成电路，它将模拟与逻辑功能巧妙地组合在一起，具有结构简单、使用电压范围宽、工作速度快、定时精度高、驱动能力强等优点。555定时器配以外部元件，可以构成多种实际应用电路。广泛应用于产生多种波形的脉冲振荡器、检测电路、自动控制电路、家用电器以及通信产品等电子设备中。图6.1晶体管简易测试仪555定时器应用举例6.2555定时器6.2.1555定时器分类555定时器又称时基电路。555定时器按照内部

2、元件为双极型（又称TTL型）和单极型两种。双极型内部采用的是晶体管；单极型内部采用的则是场效应管。555定时器按单片电路中包括定时器的个数分为单时基定时器和双时基定时器。图6.35G555定时器内部电路6.2.2555定时器的电路组成5G555定时器分压器、比较器、触发器和放电开关管等四部分组成。⑧⑥⑤④③②①⑦5kWTH(高电平触发端)S(控制端)－＋A15kWTR(低电平触发端)5kWD(放电端)－＋A2（R）Uo1&Q（S）Uo2&G2QOUT＋UOO＋UDDR（外部复位端）100WG1UR1UR2∞∞＋＋触发器放电管比较

3、器分压器1.分压器分压器由三个等值的电阻串联而成，将电源电压UDD分为三等份，作用是为比较器提供两个参考电压UR1、UR2，若控制端S悬空或通过电容接地，则:若控制端S外加控制电压US则:UR1=US2.比较器比较器是由两个结构相同的集成运放A1、A2构成。A1用来比较参考电压UR1和高电平触发端电压UTH:当UTH>UR1，集成运放A1输出Uo1=0;当UTH

4、本RS触发器当RS=01时，Q=0，=1;当RS=10时，Q=1，=0。4.放电开关管及输出放电开关由一个晶体三极管组成，其基极受基本RS触发器输出端控制。当=1时，三极管导通，放电端D通过导通的三极管为外电路提供放电的通路；当=0，三极管截止，放电通路被截断。表6.15G555定时器功能表6.2.3555定时器的功能以单时基双极型国产5G555定时器为例。RUUTHOUT放电管T0××0导通1>>0导通1<>保持原状态不变保持原状态不变1<<1截止6.3555定时器的基本应用电路6.3.1施密特触发器1.电路结构和工作波形O

5、UTUDDCTHTRui8436215uo6.4施密特触发器图6.5施密特触发器输入输出波形输入信号Ui从零时刻起，信号幅度开始从零逐渐增加并呈正弦形变化。当ui处于0＜ui＜上升区间时，OUT=“1”。当ui处于＜ui＜上升区间时，OUT仍保持原状态“1”不变。2.工作原理当ui一旦处于ui≥区间时，根据555定时器功能表6.1可知OUT将由“1”状态变为“0”状态，此刻对应的Ui值称为复位电平或上限阈值电压。当ui处于＜ui＜下降区间时，OUT保持原来状态“0”不变。当ui一旦处于Ui≤区间时，根据555定

6、时器功能表6.1可知OUT又将“0”状态变为“1”状态，此时对应的ui值称为置位电平或下限阈值电压。从图6.5输入输出波形分析中，可以发现置位电平和复位电平二者是不等的，二者之间的电压差称为回差电压用ΔUT表示，即ΔUT=UR1-UR2。若控制端S悬空或通过电容接地,UR1=,UR2=，则ΔUT=UR1－UR2=若控制端S外接控制电压US，UR1=US而UR2=，则ΔUT=UR1-UR2=图6.6所示为S端悬空或通过电容接地的施密特触发器电压传输特性，同时也反映了回差电压的存在，而这种现象称为电路传输滞后特性。回差

7、电压越大，施密特触发器的抗干扰性越强，但施密特触发器的灵敏度也会相应降低。当施密特触发器输入一定时，其输出可以保持OUT为“0”或“1”的稳定状态，所以施密特触发器又称为双稳态电路。图6.6施密特触发器电压传输特性ouoUDDUDD31UDD32ui3.典型应用(1)波形变换。将任何符合特定条件的输入信号变为对应的矩形波输出信号。图6.7波形变换UR1UR2图6.7利用施密特触发器进行幅度鉴别(2)幅度鉴别图6.8利用施密特触发器进行脉冲整形(3)脉冲整形6.3.2单稳态触发器单稳态触发器也有两个状态：一个是稳定状态，另一个是暂稳状

8、态。当无触发脉冲输入时，单稳态触发器处于稳定状态；当有触发脉冲时，单稳态触发器将从稳定状态变为暂稳定状态，暂稳状态在保持一定时间后，能够自动返回到稳定状态。图6.