脉冲信号的产生与整形.ppt

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1、第四讲脉冲信号的产生与整形学习要点：555定时器的工作原理及逻辑功能。由555定时器构成单稳、多谐、施密特触发器的方法。4.1多谐振荡器4.2单稳态触发器4.3施密特触发器4.1多谐振荡器4.1.1由门电路构成的多谐振荡器4.1.2由555定时器构成的多谐振荡器4.1.3多谐振荡器的应用4.1.1由门电路构成的多谐振荡器能产生矩形脉冲的自激振荡电路叫做多谐振荡器。1、RC环形多谐振荡器在t1时刻，ui1（uo）由0变为1，于是uo1（ui2）由1变为0，uo2由0变为1。由于电容电压不能跃变，故ui

2、3必定跟随ui2发生负跳变。这个低电平保持uo为1，以维持已进入的这个暂稳态。第一暂稳态及其自动翻转的工作过程在这个暂稳态期间，uo2（高电平）通过电阻R对电容C充电，使ui3逐渐上升。在t2时刻，ui3上升到门电路的阈值电压UT，使uo（ui1）由1变为0，uo1（ui2）由0变为1，uo2由1变为0。同样由于电容电压不能跃变，故ui3跟随ui2发生正跳变。这个高电平保持uo为0。至此，第一个暂稳态结束，电路进入第二个暂稳态。第二暂稳态及其自动翻的工作过程在t2时刻，uo2变为低电平，电容C开始通

3、过电阻R放电。随着放电的进行，ui3逐渐下降。在t3时刻，ui3下降到UT，使uo（ui1）又由0变为1，第二个暂稳态结束，电路返回到第一个暂稳态，又开始重复前面的过程。2、CMOS多谐振荡器在t1时刻，uo由0变为1，由于电容电压不能跃变，故ui1必定跟随uo发生正跳变，于是ui2（uo1）由1变为0。这个低电平保持uo为1，以维持已进入的这个暂稳态。在这个暂稳态期间，电容C通过电阻R放电，使ui1逐渐下降。第一暂稳态及其自动翻转的工作过程在t2时刻，ui1上升到门电路的开启电压UT，使uo1（u

4、i2）由0变为1，uo由1变为0。同样由于电容电压不能跃变，故ui1跟随uo发生负跳变，于是ui2（uo1）由0变为1。这个高电平保持uo为0。至此，第一个暂稳态结束，电路进入第二个暂稳态。第二暂稳态及其自动翻转的工作过程在t2时刻，uo1变为高电平，这个高电平通过电阻R对电容C充电。随着放电的进行，ui1逐渐上升。在t3时刻，ui1上升到UT，使uo（ui1）又由0变为1，第二个暂稳态结束，电路返回到第一个暂稳态，又开始重复前面的过程。3、石英晶体多谐振荡器电阻R1、R2的作用是保证两个反相器在静

5、态时都能工作在线性放大区。对TTL反相器，常取R1＝R2＝R＝0.7kΩ～2kΩ，而对于CMOS门，则常取R1＝R2＝R＝10kΩ～100kΩ；C1＝C2＝C是耦合电容，它们的容抗在石英晶体谐振频率f0时可以忽略不计；石英晶体构成选频环节。振荡频率等于石英晶体的谐振频率f0。1、555定时器4、1、2555定时器构成的多谐振荡器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4.5～16V①R=0时，Q=1，uo=0，T导通。001①R=0时,Q=1，uo=0，T饱和导通。②R=1、UTH＞

6、2VCC/3、UTR＞VCC/3时，C1=0、C2=1，Q=1、Q=0，uo=0，T饱和导通。＞2VCC/3＞VCC/300011＜2VCC/3＞VCC/310011③R=1、UTH＜2VCC/3、UTR＞VCC/3时，C1=1、C2=1，Q、Q不变，uo不变，T状态不变。110＜2VCC/3＜VCC/311100④R=1、UTH＜2VCC/3、UTR＜VCC/3时，C1=1、C2=0，Q=0、Q=1，uo=1，T截止。2、由555定时器构成的多谐振荡器接通VCC后，VCC经R1和R2对C充电。当u

7、c上升到2VCC/3时，uo=0，T导通，C通过R2和T放电，uc下降。当uc下降到VCC/3时，uo又由0变为1，T截止，VCC又经R1和R2对C充电。如此重复上述过程，在输出端uo产生了连续的矩形脉冲。秒信号发生器多谐振荡器分频电路4、1、3多谐振荡器的应用模拟声响电路将振荡器Ⅰ的输出电压uo1，接到振荡器Ⅱ中555定时器的复位端（4脚），当uo1为高电平时振荡器Ⅱ振荡，为低电平时555定时器复位，振荡器Ⅱ停止震荡。本节小结多谐振荡器是一种自激振荡电路，不需要外加输入信号，就可以自动地产生出矩形

8、脉冲。多谐振荡器可以由门电路构成，也可以由555定时器构成。由门电路构成的多谐振荡器和基本RS触发器在结构上极为相似，只是用于反馈的耦合网络不同。RS触发器具有两个稳态，多谐振荡器没有稳态，所以又称为无稳电路。在多谐振荡器中，由一个暂稳态过渡到另一个暂稳态，其“触发”信号是由电路内部电容充（放）电提供的，因此无需外加触发脉冲。多谐振荡器的振荡周期与电路的阻容元件有关。555定时器是一种应用广泛、使用灵活的集成器件，多用于脉冲产生、整形及定时等。4.2.1由门电路构成的