电工电子技术课件 太原理工第12章脉冲波形的产生与整形 .ppt

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1、第12章脉冲波形的产生与整形12.1555定时电路及其功能12.2施密特触发器12.3单稳态触发器12.4多谐振荡器12.155定时电路及其功能数字电路区别于模拟电路的主要特点之一是：它的工作信号是离散时间的脉冲信号。最常用的脉冲信号是方波(矩形波)。如何产生方波以及对不理想的方波如何整形，是本节讨论的重点。555定时器是将模拟电路和数字电路集成于一体的电子器件。它使用方便,带负载能力较强,目前得到了非常广泛的应用。12.1.1555定时器的工作原理555定时器的内部电路包括以下几部分:一个由三个相等电阻组成的分压

2、器;两个电压比较器:A1、A2;一个RS触发器;一个反相器和一个晶体管T。具体的结构见后图。RSQQ++--A1A2VCCTHCOTRDTuoRD87645321RRRRSQQ++--A1A2VCCTHCOTRDuoRD87645321RRR12345678555VCCDTHCOGNDTRUoRD电源放电阈值电控压制地触发输出复位电源电压范围:4.5V~18VRSQQ++--A1A2VCCTHCOTRDTuoRD87645321RRR三个电阻构成的分压器给两个比较器提供基准电压:A1的为2VCC/3,A2的为VCC

3、/3。首先讨论上图中彩色部分的电路的工作原理。101000阈值端触发端THTRRS比较的结果2VCC/3小于2VCC/3小于VCC/3大于VCC/3小于VCC/3大于大于2VCC/3SR++--A1A2VCCTHCOTR876521RRR阈值端触发端RSQQ++--A1A2VCCTHCOTRDTuoRD87645321RRR晶体管TRSQuo100100保持0110保持保持导通截止RSQ1001000101保持保持Q11禁止禁止RS触发器功能表附录:综合以上的分析结果,便可得到555的功能表:阈值端触发端THTR2

4、VCC/3VCC/3大于大于2VCC/32VCC/3VCC/3VCC/3小于小于小于大于保持保持RD晶体管Tuo0111001导通导通截止RSQQ++--A1A2VCCTHCOTRDuoRD87645321RRRT12.2施密特触发器施密特触发器是一种脉冲信号的整形电路，它具有回差电压传输特性。uoui0uT-uT+uOHuOL施密特触发器的符号UIUCCT876532RSQQ-A1A2uoRD41RRR++-12.2.1用555电路构成施密特触发器1.电路的组成2.工作原理OtUIOUCC2/3UCC1/3UCC

5、UCC1）UI由0V上升，当UI<1/3UCC时，比较器A1置1（高电平），比较器A2置0（低电平），基本RS触发器置1，输出高电平。2）UI继续上升，当1/3UCC2/3UCC时，比较器A1置0（低电平），比较器A2置1（高电平），基本RS触发器置0，输出低电平。4）UI继续上升，基本RS触发器置0保持不变，输出低电平。5）当UI下降到UI<1/3UCC时，比较器A1置1（高电平），比较器A2置0（低电平）

6、，基本RS触发器置1，输出高电平。12.2.2施密特触发器的应用1）波形的变换与整形利用施密特触发器，可将三角波或正弦波变成方波。tuiUT+UT-tuoUoHUoL输入正弦波的波形变换情况EWB仿真输入正弦波的波形变换情况EWB仿真输入三角波的波形变换情况波形的整形tuituoUT+UT-U2T-通过调节UT+-U2T-的大小，实现了波形整形。2.555定时器的应用双稳态触发器:微电机起动停车控制电路。4816235S2S1RRCVCCTHTRuoM微电机555S1:起动按钮S2:停车按钮4816235S2S1R

7、RCVCCTHTRM微电机555uo阈值端触发端THTR大于大于小于小于小于大于保持保持RD晶体管Tuo0111001导通导通截止VCC/32VCC/3VCC/32VCC/32VCC/3VCC/3仅按下起动按钮S1,则TRVCC/3,TH<2VCC/3,uo保持为1,电机继续转动。如果仅按下按钮S2,TH>2VCC/3,未按S1,当然TR>VCC/3,这时uo=0,电机停止运行。如果松开S2,电机仍不转动。12.3单稳态触发器

8、单稳态触发器简称单稳。特点:输出端只有一个稳定状态,另一个状态是暂稳态。加入触发信号后,它由稳定状态转入暂稳态,经过一定时间以后,它又会自动返回原来的稳定状态。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?需多少时间?12.3.1用555构成单稳态触发器:（用于洗相曝光定时器）48162357uouiVCCRRTCTDTHTRS若S打