数字电子技术朱幼莲电子课件教学课件 06 脉冲波形的产生和整形.ppt

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1、第6章脉冲波形的产生和整形6.1脉冲信号6.2555集成定时器6.3施密特触发器6.4单稳态触发器6.5多谐振荡器6.6555定时器的实际应用电路1、理解555定时器的工作原理；2、理解单稳态触发器、施密特触发器、多谐振荡器的特点及应用；教学要求：3、掌握由555构成的单稳态触发器、施密特触发器、多谐振荡器的工作原理及参数计算。6.1脉冲信号一、什么是脉冲信号？持续时间较短、有特定变化规律的电压或电流信号尖顶脉冲信号三角波信号矩形脉冲信号二、获取矩形脉冲的方法脉冲波形发生电路多谐振荡器脉冲波形整形电路施密特触发器、单稳态触发器

2、三、描述矩形脉冲特性的主要参数T:脉冲周期Vm：脉冲幅度tw：脉冲宽度tr：上升时间tf：下降时间q：占空比q=tw/T一、电路结构6.2555集成定时器二、工作原理及功能表输入输出0××0导通10导通1不变不变11截止11截止三、逻辑符号与引脚图四、主要参数1、电源电压：5～16V(TTL)/3～18V(CMOS)2、最大负载电流：200mA(TTL)/4mA(CMOS)6.3施密特触发器一、施密特触发器（SchmittTrigger）的特点1、输入信号在上升和下降过程中的电路状态发生转换对应的输入电平不同。2、电路状态转换

3、时有正反馈过程，使输出波形边沿变陡。二、施密特触发器的电压传输特性与符号回差特性三、施密特触发器的类型1、用门电路组成的施密特触发器2、集成施密特触发器（7413）3、由555构成的施密特触发器四、由555构成的施密特触发器1、电路构成2、工作原理2、工作原理回差电压：△VT=VT+-VT-=(1/3)VCC如何调节回差逻辑电路图：改变Vco可改变回差电压大小提高内部比较器参考电压VR1和VR2的稳定性五、施密特触发器应用（波形变换、脉冲整形、鉴幅等）1、波形变换五、施密特触发器应用2、鉴幅五、施密特触发器应用3、脉冲整形6.

4、4单稳态触发器一、单稳态触发器（One-shot）的特点1.有一个稳态和一个暂稳态2.在触发脉冲的作用下能从稳态→暂稳态，在暂稳态持续一段时间后，再自动返回到稳态。3.暂稳态维持时间的长短取决于电路本身的参数．自动返回二、单稳态触发器的类型和符号可重复触发不可重复触发2、集成单稳态触发器74121(不可重复触发)3、由555构成的单稳态触发器1、用门电路组成的单稳态触发器74122（可重复触发）三、由555构成的单稳态触发器1、电路构成2、工作原理稳态：VO=0工作期：VO=1，电容充电恢复期：VO=0，电容放电t0t1VOV

5、cVit2tw3、输出波形对触发脉冲有何要求？是否可以重复触发？4、参数计算利用一阶电路的三要素法：当＞23VCC时，UO=0，电容开始放电脉冲宽度tw4、参数计算暂稳态输出的宽度★小结①定时时间只与R和C有关②由于比较器输入电阻较大，所以外界电阻R取值范围较大，可以从几百欧姆到几兆欧姆，电容几百皮法到几百微法，定时时间为几个微秒到几分钟．恢复时间分辨时间四、单稳态触发器应用1、延时2、定时vIvF1&vIvO1单稳与门vFOvOvtWvO13、整形IvvOtW4、看门狗6.5多谐振荡器一、什么是多谐振荡器？不需要外加触发信号

6、，便能自动产生矩形脉冲信号的电路。特点：自激振荡器；无稳态电路，从一种暂态自动翻转到另一种暂态。二、多谐振荡器的类型1、对称式多谐振荡器2、非对称式多谐振荡器3、环形振荡器4、用施密特触发器构成的多谐振荡器5、由555构成的多谐振荡器6石英晶体多谐振荡器１９２２年美国卡第提出用石英压电效应调制电磁振荡的频率。巴黎广播电台首先用严济慈制作的石英振荡片实现了无线电播音中的稳频，随后各国相继采用，使无线广播振荡电磁回路稳频成为压电晶体的最重要应用之一。三、由555构成的多谐振荡器1、电路构成输入输出0××0导通10导通1不变不变11

7、截止11截止2、工作原理（1）接通电源时，VO=1，电容充电（2）当UC上升至＜23VCC13VCC＜UCVO=1，电容充电13VCC23VCCT1T23、当UC上升至＞23VCC时，VO=0，电容放电4、当UC下降至＜23VCC13VCC＜UC时，UO=0，电容放电5、当UC下降至＜13VCCUO=1，电容充电3、输出波形4、参数计算如果要求占空比≤50%呢？如何改变振荡频率呢？例：分析下图(1)说明图中两个555分别接成什么电路？分析工作原理。(2)改变电路中什么参数可以改变喇叭的响声持续时间？(3)改变电路中什么参数可以

8、改变喇叭的响声音调高低？将上图中第二个555改成如下电路，则电路效果如何？思考题设计一模拟声响电路：按一定的时间间隔发出某种频率的声音。（呜```呜间隙声响）思考题