第8章脉冲波形ppt课件.ppt

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1、第8章脉冲波形的产生与整形通常，把非正弦波称之为脉冲波。按脉冲波形的形式分成矩形波、梯形波、阶梯波、锯齿波等。本章主要介绍用多谐振荡器直接产生矩形波和利用整形电路获得矩形波的方法。一些概念8.1集成555定时器及应用8.2门电路构成的矩形波发生器及整形电路矩形脉冲波常作为时钟信号。波形的好坏直接关系到电路能否正常工作。为了定量描述矩形脉冲波，通常采用如图所示参数。trtf0.1Vm0.5Vm0.9VmTWVmT脉冲波形参数一些基本概念脉冲宽度Tw——从脉冲波形上升沿上升到0.5Vm起到下降沿下降到0.5Vm止的时间。上升时间tr——

2、脉冲波形的上升沿从0.1Vm上升到0.9Vm所需时间。下降时间tf——脉冲波形的下降沿从0.9Vm下降到0.1Vm所需时间。占空比q——脉冲宽度Tw与脉冲周期T之比即trtf0.1Vm0.5Vm0.9VmTWVmT脉冲波形参数脉冲周期T——周期性重复的脉冲序列中，相邻两个脉冲间的时间间隔。脉冲频率f——频率f表示单位时间内脉冲重复的次数，脉冲幅度Vm——脉冲波形的电压最大变化幅度。8.1集成555定时器及应用集成555定时器的用途很广，有双极型（型号最后三位为555）和CMOS型（型号最后四位为7555）两类电路。它们的功能、外引线

3、排列完全相同。在测量与控制、家用电器和电子玩具等许多领域得到了广泛的应用。5G555定时器的电路组成及工作原理集成555定时器的应用8.1.1电路组成图8-1为双极型5G555定时器的原理电路和引脚排列图。V-C12348765+VCCDTHGNDTLOUTR5G5553图8-1集成5G555定时器原理图电阻分压器比较器基本RS触发器三极管开关输出缓冲器555定时器基本结构8.1.2工作原理分析图8-1所示原理图，便可以得到5G555定时器的功能表。如表8-1所示。表8-15G555定时器的功能表THTLRVOT×＞2VCC/3＜2

4、VCC/3＜2VCC/3××＞VCC/3＜VCC/3011100不变1导通导通不变截止8.1.3集成555定时器的应用多谐振荡器单稳态触发器施密特触发器(一)多谐振荡器多谐振荡器是一种产生矩形脉冲波的自激振荡器。由于矩形波含有丰富的高次谐波，所以矩形波振荡器又称为多谐振荡器。多谐振荡器没有稳态，不需外加触发信号，当接通电源后，便可以自动地周而复始地产生矩形波输出。用555定时器很容易构成多谐振荡器。如图8-2所示。图中的R1、R2和C是外接电阻和电容，是定时元件。VCC0.01μF584376215G555DTHTLdvC图8-2多

5、谐振荡器CR1R22VCC3VCC3VCC0tw1tw2VCCT图8-3多谐振荡器工作波形图0VCC0.01μF584376215G555DTHTLdvC图8-2多谐振荡器CR1R2振荡周期T和振荡频率f的近似计算公式如下：tw1≈(R1+R2)Cln2≈0.7(R1+R2)Ctw2≈R2Cln2≈0.7R2CT=tw1+tw2≈0.7(R1+2R2)C输出脉冲幅度为：Vm≈VCC图8-4是用5G555定时器构成的占空比(脉冲宽度与周期之比)可调的多谐振荡器。该电路比图8-2多两个二极管D1、D2和一个电位器Rw。VCC0.01μF

6、584376215G555DTHTLD1vC图8-4占空比可调多谐振荡器D2CR1R2Rw当三极管T截止时，VCC通过R1、D1给电容器C充电；若三极管T导通时，电容器C通过R2、D2放电。因此有：脉冲宽度tw1≈0.7R1C脉冲间隔时间tw2≈0.7R2C振荡周期T≈0.7(R1+R2)CVCC0.01μF584376215G555DTHTLD1vC图8-4占空比可调多谐振荡器D2CR1R2RwVCC0.01μF584376215G555DTHTLD1vC图8-4占空比可调多谐振荡器D2CR1R2Rw当调节Rw时，就改变了R1、R

7、2的阻值，也就改变了占空比，而振荡周期保持不变。占空比(二)单稳态触发器单稳态触发器是一种用于整形、延时、定时的脉冲电路。整形：把不规则的波形转换成宽度、幅度都相等的矩形脉冲。延时：将输入信号延迟一定时间之后输出。定时：产生一定宽度的方波。单稳态触发器特点单稳态触发器电路的功能：每触发一次，电路输出一个宽度一定、幅度一定的矩形波。单稳态触发器特点：单稳态触发器虽然有两个工作状态，但其中一个为稳态，而另一个为暂稳态。未加触发信号前的状态为稳态，加触发信号后的状态为暂稳态。单稳态触发器在外加触发脉冲的作用下，可以从稳态翻转到暂稳态。暂稳

8、态维持一段时间后，自动返回到稳态，无需外加触发脉冲。暂稳态持续的时间就是单稳态触发器的脉冲宽度的大小。只取决于电路本身的参数，而与触发脉冲无关。图8-5是5G555定时器构成的单稳态触发器，图中R、C是定时元件；单稳态触发器的输入信号