第9章--脈沖波形的產(chǎn)生和整形PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1第第9章章-脈沖波形的產(chǎn)生和整形脈沖波形的產(chǎn)生和整形trtfTUmtw0.9Um0.5Um0.1Um第1頁(yè)/共32頁(yè)第2頁(yè)/共32頁(yè)第3頁(yè)/共32頁(yè)CC&1RSTG5k5k5k12VRvvvCCDICI1I2OOv,(1)(7)(2)(6)(5)(8)(4)(3)電源電源復(fù)位復(fù)位12658437Ov,vI2vI1vvICVCCvO555555(a)(a)(b)(b)DR閾值輸入閾值輸入控制電壓控制電壓觸發(fā)輸入觸發(fā)輸入放電端放電端NE555集成定時(shí)器集成定時(shí)器 (a) (a) 電路電路 (b) (b) 外部引線排列圖外部引線排列圖第4頁(yè)/共32頁(yè)高觸發(fā)端高觸發(fā)端( (uI1I1) ) 低

2、觸發(fā)端低觸發(fā)端( (uI2I2) ) 復(fù)位復(fù)位( (R RD D) ) 輸出輸出( (uO O) ) 放電管放電管 T T 0 0 0 0 導(dǎo)通導(dǎo)通 ccV32 ccV32 ccV31 1 0 導(dǎo)通導(dǎo)通 ccV31 1 不變不變 不變不變 清清0低端觸發(fā)低端觸發(fā)高端觸發(fā)高端觸發(fā)無(wú)觸發(fā)無(wú)觸發(fā)第5頁(yè)/共32頁(yè) 1265VCCRDO5553Ov7vvI2I1vIC8412IvCCVVCC 2RttvIOv123CCVCC1V3(a)電路圖(b)波形圖v輸入輸入v vI I 小于小于Vcc/3Vcc/3時(shí)時(shí)，閾值輸入，閾值輸入V VI1I1和觸發(fā)輸入和觸發(fā)輸入V VI2I2均小于，均小于，vo1輸出高

3、電平，放電管輸出高電平，放電管T T截止截止。 當(dāng)當(dāng)vI上升到大于上升到大于Vcc/3Vcc/3，小于，小于2Vcc/32Vcc/3時(shí)，時(shí)，vo1輸出保輸出保持不變，輸出仍為高電平。持不變，輸出仍為高電平。 當(dāng)當(dāng)vI上升到上升到2Vcc/32Vcc/3時(shí)，時(shí)，vo1輸出跳變?yōu)榈碗娖捷敵鎏優(yōu)榈碗娖?，并且，并且在在v vI I大于大于2Vcc/32Vcc/3期間，期間，v vo1o1輸出低電平，輸出低電平，放電管放電管T T飽飽和導(dǎo)通。和導(dǎo)通。 當(dāng)當(dāng)vI從大于從大于2Vcc/32Vcc/3下降到小于下降到小于2Vcc/32Vcc/3但大于但大于Vcc/3Vcc/3時(shí)時(shí)，vo1輸出保持不變，輸出仍

4、為低電平。輸出保持不變，輸出仍為低電平。 當(dāng)當(dāng)vI下降到下降到Vcc/3Vcc/3時(shí)，時(shí)， vo1輸出跳變?yōu)楦唠娖?，而且輸出跳變?yōu)楦唠娖?，而且在在vI小于小于2Vcc/32Vcc/3期間，電路的這種狀態(tài)不變。期間，電路的這種狀態(tài)不變。 返回到555功能表第6頁(yè)/共32頁(yè)第7頁(yè)/共32頁(yè)輸入輸入信號(hào)信號(hào)正弦正弦波振波振蕩器蕩器11輸入輸出VVT+T-慢輸入波形的慢輸入波形的TTL系統(tǒng)接口系統(tǒng)接口波形整形和變換波形整形和變換第8頁(yè)/共32頁(yè)00VVIOVIOVVVT+T-tt1用施密特觸發(fā)器鑒別脈沖幅度用施密特觸發(fā)器鑒別脈沖幅度第9頁(yè)/共32頁(yè)用施密特觸發(fā)器產(chǎn)生方波用施密特觸發(fā)器產(chǎn)生方波第10頁(yè)/

5、共32頁(yè) 26VCCRDO5553vI2I1v84(a)(b)v7RVCCC150.01FC1vC2C3VCCvttOOttvIOvvOtIVCC01tW電路組成和工作波形電路組成和工作波形 返回到555功能表第11頁(yè)/共32頁(yè)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器具有下列特點(diǎn)：?jiǎn)畏€(wěn)態(tài)觸發(fā)器具有下列特點(diǎn)：第一，它有一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)和一個(gè)暫穩(wěn)狀態(tài)；第一，它有一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)和一個(gè)暫穩(wěn)狀態(tài)；第二，在外來(lái)觸發(fā)脈沖作用下，能夠由穩(wěn)定狀態(tài)翻轉(zhuǎn)到暫第二，在外來(lái)觸發(fā)脈沖作用下，能夠由穩(wěn)定狀態(tài)翻轉(zhuǎn)到暫穩(wěn)狀態(tài)；穩(wěn)狀態(tài)；第12頁(yè)/共32頁(yè)延時(shí)與定時(shí)延時(shí)與定時(shí) 1&vIOvvO單穩(wěn)與門(mén)tWIvvOvFvOFv單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器用于延時(shí)、定時(shí)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器用

6、于延時(shí)、定時(shí) v v/ /O O的下降沿比的下降沿比v vI I的下降沿滯后了時(shí)間的下降沿滯后了時(shí)間t tW W，即延遲了時(shí)間，即延遲了時(shí)間t tW W。 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸出電壓出電壓v v/ /O O，用作與門(mén)的，用作與門(mén)的輸入定時(shí)控制信號(hào)，顯輸入定時(shí)控制信號(hào)，顯然與門(mén)打開(kāi)的時(shí)間就是然與門(mén)打開(kāi)的時(shí)間就是單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸出脈沖單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸出脈沖v v/ /O O的寬度的寬度t tW W。 第13頁(yè)/共32頁(yè)整形整形：把不規(guī)則的輸入信號(hào)把不規(guī)則的輸入信號(hào)v vI I，整形成為幅度和寬度都相同，整形成為幅度和寬度都相同的標(biāo)準(zhǔn)矩形脈沖的標(biāo)準(zhǔn)矩形脈沖v vO O。 vItWvO單穩(wěn)態(tài)觸

7、發(fā)器用于波形的整形單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器用于波形的整形第14頁(yè)/共32頁(yè) 觸摸定時(shí)控制開(kāi)關(guān)觸摸定時(shí)控制開(kāi)關(guān)：只只要用手觸摸一下金屬片要用手觸摸一下金屬片P，由于人體感應(yīng)電壓相當(dāng)于在由于人體感應(yīng)電壓相當(dāng)于在觸發(fā)輸入端（管腳觸發(fā)輸入端（管腳2）加入）加入一個(gè)負(fù)脈沖，一個(gè)負(fù)脈沖，555輸出端（輸出端（管腳管腳3）輸出高電平，燈泡）輸出高電平，燈泡（RL）發(fā)光，當(dāng)暫穩(wěn)態(tài)時(shí)）發(fā)光，當(dāng)暫穩(wěn)態(tài)時(shí)間（間（tW）結(jié)束時(shí)，）結(jié)束時(shí)，555輸出輸出端恢復(fù)低電平，燈泡熄滅。端恢復(fù)低電平，燈泡熄滅。 8 4 7 6 2 1 5 3 5 5 5 +V CC R L R 100k C 100 C 1 0.01 (+6V) P 觸摸式

8、定時(shí)控制開(kāi)關(guān)電路觸摸式定時(shí)控制開(kāi)關(guān)電路第15頁(yè)/共32頁(yè)26VCCRDO5553vI2I1v84(a)(b)v7RRVCC12C150.01 FC1vCP21C3VVCCvCC3tvOtOOtttCCV012TTT120用施密特觸發(fā)器構(gòu)成的多諧振蕩器用施密特觸發(fā)器構(gòu)成的多諧振蕩器返回到555功能表第16頁(yè)/共32頁(yè)第17頁(yè)/共32頁(yè)簡(jiǎn)易溫控報(bào)警器簡(jiǎn)易溫控報(bào)警器 26VCCRD5553vI2I1v847RRVCC12C150.01C110/10VC220k100k0.013R2k（+6V）T3AX31多諧振蕩器用作簡(jiǎn)易溫控報(bào)警電路多諧振蕩器用作簡(jiǎn)易溫控報(bào)警電路第18頁(yè)/共32頁(yè)雙音門(mén)鈴雙音門(mén)鈴

9、1vI1812R5550.0115CRRD427VI26vCC3k3k0.1R44.7k3C47CDD122CP3R3.9kV（ +6V）CC472C38PAN多諧振蕩器構(gòu)成的雙音門(mén)鈴電路多諧振蕩器構(gòu)成的雙音門(mén)鈴電路第19頁(yè)/共32頁(yè)一、模擬量輸入一、模擬量輸入/輸出通道輸出通道1模擬量輸入模擬量輸入/輸出通道的結(jié)構(gòu)框圖輸出通道的結(jié)構(gòu)框圖圖中虛線框圖中虛線框l為模擬量輸入通道，虛線框?yàn)槟M量輸入通道，虛線框2為模擬量輸出通道。為模擬量輸出通道。2 21 1生生產(chǎn)產(chǎn)過(guò)過(guò)程程傳感器傳感器1 1傳感器傳感器n n多多路路開(kāi)開(kāi)關(guān)關(guān)采樣保持器采樣保持器A/DA/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換器器微微型型計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)I/OI

10、/O接口接口鎖存器鎖存器I/OI/O接口接口D/AD/A轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換器器放大放大驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)處理信號(hào)處理1 1信號(hào)處理信號(hào)處理n n第20頁(yè)/共32頁(yè)信號(hào)處理環(huán)節(jié)信號(hào)處理環(huán)節(jié)將信號(hào)放大或處理成與將信號(hào)放大或處理成與 A/DA/D轉(zhuǎn)換器所要轉(zhuǎn)換器所要求的輸入相適應(yīng)的電壓水平，并濾去干擾信號(hào)。求的輸入相適應(yīng)的電壓水平，并濾去干擾信號(hào)。多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)使多個(gè)模擬信號(hào)共用一個(gè)采樣保持器和使多個(gè)模擬信號(hào)共用一個(gè)采樣保持器和A/DA/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行采樣和轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換器進(jìn)行采樣和轉(zhuǎn)換。采樣保持電路采樣保持電路在在A/DA/D轉(zhuǎn)換期間，保持采樣輸入信號(hào)的轉(zhuǎn)換期間，保持采樣輸入信號(hào)的大小不變，以保證采樣精度。大

11、小不變，以保證采樣精度。A/DA/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器將模擬輸入量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量將模擬輸入量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，以便由計(jì)算機(jī)讀，以便由計(jì)算機(jī)讀取，進(jìn)行分析處理。取，進(jìn)行分析處理。 第21頁(yè)/共32頁(yè) 把微型計(jì)算機(jī)輸出的把微型計(jì)算機(jī)輸出的數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量，這個(gè)，這個(gè)任務(wù)主要是由（任務(wù)主要是由（D DA A）轉(zhuǎn)換器來(lái)完成。）轉(zhuǎn)換器來(lái)完成。 輸入是輸入是n位二進(jìn)制數(shù)或位二進(jìn)制數(shù)或代碼，輸出是與輸入成正代碼，輸出是與輸入成正比的模擬量。比的模擬量。 例如，輸入例如，輸入8 8位二進(jìn)制數(shù)位二進(jìn)制數(shù)1010101010101010，輸出為，輸出為5.3125V5.3125V（輸出的具體數(shù)值跟電路參數(shù)

12、有關(guān)）。（輸出的具體數(shù)值跟電路參數(shù)有關(guān)）。 第22頁(yè)/共32頁(yè) D/A D/A轉(zhuǎn)換器的集成電路很多，如轉(zhuǎn)換器的集成電路很多，如DAC0832DAC0832（8 8位）位）、DA7520DA7520（1010位）、位）、DAC1210DAC1210（1212位）和位）和AK7546AK7546（1616位高精度）等，其中的位高精度）等，其中的“位位”表示可以輸入的二表示可以輸入的二進(jìn)制代碼的位數(shù)。進(jìn)制代碼的位數(shù)。 DAC0832DAC0832是常用的集成是常用的集成DACDAC，它是用，它是用CMOSCMOS工藝制成的雙工藝制成的雙列直插式單片列直插式單片八位八位DACDAC，可以直接與微處理器

13、相連接。，可以直接與微處理器相連接。 第23頁(yè)/共32頁(yè)圖圖9-14 集成集成D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器0832結(jié)構(gòu)框圖和管腳排列圖結(jié)構(gòu)框圖和管腳排列圖第24頁(yè)/共32頁(yè))22222222(2001122334455667781DDDDDDDDUuRO)2(12ROOUuuDAC0832典型連接圖典型連接圖 第25頁(yè)/共32頁(yè)三、模三、模/數(shù)轉(zhuǎn)換數(shù)轉(zhuǎn)換器器 A/D轉(zhuǎn)換器的集成電路很多，如轉(zhuǎn)換器的集成電路很多，如ADC0808/0809（8位）位）、AD7570（10位）及位）及ADC1210（12位）等。位）等。 模數(shù)轉(zhuǎn)換器簡(jiǎn)稱(chēng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器簡(jiǎn)稱(chēng)A/D轉(zhuǎn)換器或轉(zhuǎn)換器或ADC，其功能是，其功能是將模擬信將模

14、擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。第26頁(yè)/共32頁(yè)圖圖9-16 ADC0808/0809 9-16 ADC0808/0809 管腳排列圖和典型連接圖管腳排列圖和典型連接圖(a) ADC0808ADC0808管腳排列圖管腳排列圖 (b) 典型連接圖典型連接圖 ADC0808 ADC0808（8 8位）管腳排列如圖（位）管腳排列如圖（a)a)所示所示, ,與微機(jī)接口與微機(jī)接口時(shí)的典型連接圖（時(shí)的典型連接圖（b b）所示。）所示。第27頁(yè)/共32頁(yè)第28頁(yè)/共32頁(yè)D7D6RfbIOUT1IOUT2選通1選通2WR 2WR15 VVCCILEUREFAGNDDGNDCSXFER(a)RFUD

15、7D6RfbIOUT1IOUT2選通1選通2WR2WR15 VVCCILEUREFAGNDDGNDCSXFER(b)RFUD0D0D7D6RfbIOUT1IOUT2WR2WR15 VVCCILEUREFAGNDDGNDCSXFER(c)RFUD0第29頁(yè)/共32頁(yè) 雙緩沖器型如圖雙緩沖器型如圖 (a)所示。首先所示。首先 接低電平，將輸入接低電平，將輸入數(shù)據(jù)先鎖存在輸入寄存器中。當(dāng)需要數(shù)據(jù)先鎖存在輸入寄存器中。當(dāng)需要D/A轉(zhuǎn)換時(shí)，再將轉(zhuǎn)換時(shí)，再將接低電平，接低電平， 將數(shù)據(jù)送入將數(shù)據(jù)送入DAC寄存器中并進(jìn)行轉(zhuǎn)換，工作方式寄存器中并進(jìn)行轉(zhuǎn)換，工作方式為兩級(jí)緩沖方式。為兩級(jí)緩沖方式。 2WRWR1功能 說(shuō)明數(shù)據(jù)輸入D7D0到寄存器01WR1=0時(shí)存入數(shù)據(jù)WR1=1時(shí)鎖定數(shù)據(jù)從寄存器1轉(zhuǎn)送寄存器20WR2=0時(shí)存入數(shù)據(jù)WR2=1時(shí)鎖定從輸出端輸出模擬量無(wú)控制信號(hào)，隨時(shí)可取ILE1WRFERX2WRCS返回到DAC0832第30頁(yè)/共32頁(yè) 單緩沖器型如圖單緩沖器型如圖 (b)所示。所示。DAC寄存器處于常通狀態(tài)寄存器處于常通狀態(tài)，當(dāng)需要，當(dāng)需要D/A轉(zhuǎn)換時(shí)，將轉(zhuǎn)換時(shí)，將 接低電平，使輸入數(shù)據(jù)經(jīng)接低電平，使輸入數(shù)據(jù)經(jīng)輸入