脉冲产生与整形电路.ppt

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1、第8章脉冲产生与整形电路概述施密特触发器单稳态触发器多谐振荡器概述矩形脉冲的基本特性数字电路中的信号只有0、1两种，用波形图表示就是矩形脉冲。脉冲宽度tw脉冲幅度Um下降时间tf上升时间tr周期性矩形波的周期用T表示第六章脉冲波形的产生与整形§8.1555定时器555定时器是一种将模拟电路和数字电路集成于一体的电子器件。用它可以构成单稳态触发器、多谐振荡器和施密特触发器等多种电路。555定时器在工业控制、定时、检测、报警等方面有广泛应用。555定时器的结构1.分压器：由三个等值电阻构成2.比较器：由电压比较器C1和C2

2、构成3.R-S触发器4.放电开关管T555定时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4.5～16V（1）电路组成VAVB输出端电压控制端高电平触发端低电平触发端放电端复位端UCC分压器比较器R-S触发器放电管地++C1++C2QQRDSD5K5K5KT24567831<2/3UCC<1/3UCC10>2/3UCC>1/3UCC01<2/3UCC>1/3UCC11>2/3UCC<1/3UCC00RDSDV6V2比较结果1/3UCC不允许2/3UCC++C1++C2..5K5K5KVAVBUCCRDSD

3、562555定时器的工作原理低电平触发端高电平触发端电压控制端QQRDSDT输出RDSD101011QT10保持导通截止保持V6V2<2/3UCC<1/3UCC>2/3UCC>1/3UCC<2/3UCC>1/3UCCQT10保持导通截止保持555定时器的功能表：§施密特触发器施密待触发器是脉冲波形变换中经常使用的一种电路。它在性能上有两个重要的特点：第一，输入信号从低电平上升的过程中，电路状态转换时对应的输入电平，与输入信号从高电平下降过程中对应的输入转换电平不同。第二，在电路状态转换时．通过电路内部的正反馈过程使输出

4、电压波形的边沿变得很陡。利用这两个特点不仅能将边沿变化缓慢的信号波形整形为边沿陡峭的矩形波，而且可以将叠加在矩形脉冲高、低电平上的噪声有效地清除。用555定时器构成施密特触发器1、工作原理（1）当ui＝0时，由于比较器C1=1、C2=0，触发器置1，即Q＝1，Q=0uo1＝uo＝1。ui升高时，在未到达2VCC/3以前，uo1＝uo＝1的状态不会改变。（2）ui升高到2VCC/3时，比较器C1输出为0、C2输出为1，触发器置0，即Q＝0、Q=1，uo1=uo=0。此后，ui上升到VCC，然后再降低，但在未到达VCC/3

5、以前，uo1＝uo＝0的状态不会改变。（3）ui下降到2VCC/3时，比较器C1输出为1、C2输出为0，触发器置1，即Q＝1、Q=0，uo1=uo=1。此后，ui继续下降到0，但uo1＝uo＝1的状态不会改变。2、滞回特性及主要参数施密特触发器将三角波uI变换成矩形波uO。上限触发转换电平UT+下限触发转换电平UT－回差ΔUT=UT+－UT－（通常UT+＞UT－）改变R1和R2的大小可以改变回差ΔUT集成施密特触发器的UT+和UT－的具体数值可从集成电路手册中查到。如CT74132的UT+＝1.7V、UT－＝0.9V，

6、所以，ΔUT＝UT+—UT－＝1.7V—0.9V＝0.8V。TTL的74LS14和CMOS的CC40106均为六施密特触发的反相器。集成施密特触发器施密特触发器的应用举例（1）波形转换将变化缓慢的波形变换成矩形波（如将三角波或正弦波变换成同周期的矩形波）。（2）脉冲整形在数字系统中，矩形脉冲经传输后往往发生波形畸变，或者边沿产生振荡等。通过施密特触发器整形，可以获得比较理想的矩形脉冲波形。波形畸变边沿振荡（3）脉冲鉴幅将一系列幅度各异的脉冲信号加到施密特触发器的输入端，只有那些幅度大于UT+的脉冲才会在输出端产生输出信

7、号。可见，施密特触发器具有脉冲鉴幅能力。用555定时器构成的单稳态触发器§6.2单稳态触发器提高基准电压稳定性的滤波电容1、工作原理稳态为0低触发有效置1T截止，C充电自动高触发返0ui到来时，因为ui＜VCC/3，使C2＝0，触发器置1，uo又由0变为1，电路进入暂稳态。由于此时Q=0，放电管T截止，VCC经R对C充电。虽然此时触发脉冲已消失，比较器C2的输出变为1，但充电继续进行，直到uc上升到2VCC/3时，比较器C1输出为0，将触发器置0，电路输出uo＝0，T导通，C放电，电路恢复到稳定状态。接通VCC后瞬间，

8、VCC通过R对C充电，当uc上升到2VCC/3时，比较器C1输出为0，将触发器置0，uo＝0。这时Q=1，放电管T导通，C通过T放电，电路进入稳态。2、主要参数的估算（1）输出脉冲宽度tw输出脉冲宽度tw，就是暂稳态的维持时间。根据uI2的波形可以计算出：tw≈1.1RC（2）恢复时间tre暂稳态结束后，电路需要一段时间恢复到初始