波形产生和变换（II）课件.ppt

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1、6.2多谐振荡器6.2.2用555集成定时器构成的多谐振荡器555定时器是一种多用途的模拟、数字混合单片中规模集成电路。有双极型(如5G1555)，也有CMOS型(如CB7555)，它们的结构、工作原理以及外部引脚排列基本相同。只要在其外部配接少量阻容元件，用555定时器就可以构成多谐振荡器、单稳态触发器、施密特触发器电路。因而在工业控制、定时、检测、报警等方面有广泛应用。6.2.2.1555定时器的结构及工作原理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构成3.可直接复位的基本R-

2、S触发器4.放电开关管TN高电平触发端电压控制端低电平触发端放电端地输出端复位端电源端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VAVB+C1+C2QQRDSD5K5K5KTN24567831SD<2/3UCC<1/3UCC01>2/3UCC>1/3UCC10<2/3UCC>1/3UCC00>2/3UCC<1/3UCC11RDSDTH(V6)TR(V2)比较结果1/3UCC不允许2/3UCC+C1+C2..5K5K5KVAVBUCCRD562综上所述，555

3、功能为：RDSD010100OUTTN10保持导通截止保持输出QQRDSDTNTH(V6)TR(V2)<2/3UCC<1/3UCC>2/3UCC>1/3UCC<2/3UCC>1/3UCCOUTTN高电平低电平保持导通截止保持当555复位端为低电平时：OUT为低电平，TN导通；当555复位端为高电平时，OUT与TN状态如右表：从555定时器的功能表可以看出：当电压控制输入端（5号脚）悬空时，555定时器有两个阈值电平，分别是1/3UCC和2/3UCC；如果在电压控制端施加一个控制电压（其值在0～UCC之间）

4、，比较器的参考电压发生变化，从而影响定时器的工作状态变化的阈值；当不用该端时，为防止干扰，一般通过一个0.01uF的电容接地。2.输出端为低电平时放电管TN导通，7脚（D端）输出低电平；输出端为高电平时放电管TN截止，如果7脚接一个上拉电阻，7脚输出为高电平。所以当7脚接一个上拉电阻时，输出状态与3脚相同。6.2.2.2用555集成定时器构成的多谐振荡器多谐振荡器是一种无稳态触发器，接通电源一旦起振之后，电路没有稳态，只有两个暂稳态（持续短暂的高、低电平状态），它们做交替变化，输出连续的矩形脉冲信号，常用

5、来做脉冲信号源。555定时器构成的多谐振荡器如图6.2.6所示(p237)。它是将两个触发端2脚和6脚合并在一起，与地之间接一电容C，两触发端电压受电容电压控制；放电端7脚接于两个电阻之间。1001SDUCC+C1+C2QQRD...5K5K5KVAVBT13245678(复位端)(地)uO接通电源通电前uC=010>2/3UCCRD=0SD=1..uCR1R2.+–C充电C放电1<1/3UCC48562713+UCCuO.uC..CR1R2T1T22/3UCC1/3UCCRD=0SD=1Q=1Q=0T截

6、止Q=0Q=1T导通RD=1SD=0T1=(R1+R2)Cln2=0.7(R1+R2)CT2=R2Cln2=0.7R2CT=T1+T2=0.7(R1+2R2)C接通电源C充电C放电uCtOuOtO.uC.+UCC4876213CR1R25.例：多谐振荡器构成水位监控报警电路水位正常情况下，电容C被短接，扬声器不发音；水位下降到探测器以下时，多谐振荡器开始工作，扬声器发出报警。+思考题如图所示是一个由555定时器构成的防盗报警电路，a、b两端被一细铜丝接通，此铜丝置于盗窃者必经之路，当盗窃者闯入室内将铜丝碰

7、断后，扬声器即发出报警声。说明本报警电路的工作原理。在数字系统中，获得脉冲波形的方法主要有两种：一种是利用多谐振荡器直接产生；另一种是利用施密特触发器和单稳态触发器构成的整形电路对已有波形进行整形、变换得到。6.3单稳态触发器和施密特触发器单稳态触发器只有一个稳定状态。在未加触发脉冲前，电路处于稳定状态；在触发脉冲作用下，电路由稳定状态翻转为暂稳定状态，停留一段时间后，电路又自动返回稳定状态。6.3.1由555定时器组成的单稳态触发器稳定状态稳定状态暂稳态由外界触发自动返回学习的重点:为什么会自动返回?需

8、多少时间?暂稳态维持时间的长短取决于电路本身的参数，与触发脉冲的宽度和幅度无关。单稳态触发器的暂稳态通常是靠RC电路的充、放电过程来维持的单稳态触发器被广泛用于脉冲整形、延时（产生滞后于触发脉冲的输出脉冲）以及定时（产生固定时间宽度的脉冲信号）等?单稳态触发器的应用1.延时与定时（1）延时:图中，v/O的下降沿比vI的下降沿滞后了时间tW。（2）定时:当v/O=1时，与门打开，vO=vF。当v/O=0时，与门关闭，vO为低电平