第9章-脈沖電路

1、 概概 述述9.1 施密特觸發(fā)器施密特觸發(fā)器9.2 多諧振蕩器多諧振蕩器9.4 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器9.3 9.1.1 脈沖電路概念脈沖電路概念 沖電路是用來產(chǎn)生和處理脈沖信號的沖電路是用來產(chǎn)生和處理脈沖信號的電路，主要討論脈沖波形的產(chǎn)生、變換、電路，主要討論脈沖波形的產(chǎn)生、變換、整形等。整形等。 9.1.2 脈沖信號脈沖信號 脈沖信號是一種持續(xù)時間極短的電壓脈沖信號是一種持續(xù)時間極短的電壓或電流波形；常見的脈沖波形如圖或電流波形；常見的脈沖波形如圖9-19-1所示，所示，其中圖其中圖9-1(a)9-1(a)是方波，圖是方波，圖9-1(b)9-1(b)是矩形波，是矩形波，圖圖9-1(c)9

2、-1(c)是尖頂脈沖，圖是尖頂脈沖，圖9-1(d)9-1(d)是鋸齒波，是鋸齒波，圖圖9-1(e)9-1(e)是鐘形脈沖。是鐘形脈沖。 V Vm m是脈沖信號的幅度，它是指脈沖電是脈沖信號的幅度，它是指脈沖電壓的最大值與最小值之差；壓的最大值與最小值之差；t tr r是脈沖信號是脈沖信號的上升時間，又稱前沿，它是指脈沖信號的上升時間，又稱前沿，它是指脈沖信號從從0.1V0.1Vm m上升到上升到0.9V0.9Vm m所需的時間；所需的時間；t tf f是脈沖是脈沖信號的下降時間，又稱后沿，它是指脈沖信號的下降時間，又稱后沿，它是指脈沖信號從信號從0.9V0.9Vm m下降到下降到0.1V0.1

3、Vm m所需的時間。所需的時間。 T T是脈沖信號的周期，它是指周期性脈是脈沖信號的周期，它是指周期性脈沖信號中兩個相鄰脈沖之間的時間間隔；沖信號中兩個相鄰脈沖之間的時間間隔；t tW W是脈沖信號持續(xù)時間，又稱脈沖寬度是脈沖信號持續(xù)時間，又稱脈沖寬度（脈寬），它是指脈沖信號從上升至（脈寬），它是指脈沖信號從上升至0.5V0.5Vm m處到又下降到處到又下降到0.5V0.5Vm m之間的時間間隔；之間的時間間隔； 是脈沖信號的占空比，它是指脈沖寬度和是脈沖信號的占空比，它是指脈沖寬度和脈沖周期的比值。脈沖周期的比值。WtqT 9.1.3 555定時器定時器 1. 555定時器的組成部分定時器的

4、組成部分 2. 555定時器的基本功能定時器的基本功能 施密特觸發(fā)器（施密特觸發(fā)器（Schmitt FFSchmitt FF）是數(shù)字）是數(shù)字系統(tǒng)中常用的一種波形變換電路，工作時系統(tǒng)中常用的一種波形變換電路，工作時具有穩(wěn)態(tài)具有穩(wěn)態(tài)和穩(wěn)態(tài)和穩(wěn)態(tài)兩個穩(wěn)定的工作狀態(tài)，兩個穩(wěn)定的工作狀態(tài)，屬于雙穩(wěn)態(tài)電路。屬于雙穩(wěn)態(tài)電路。 9.2.1 555定時器構(gòu)成的施密特定時器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器觸發(fā)器 1. 工作原理工作原理 2. 主要參數(shù)主要參數(shù) 施密特觸發(fā)器的上限觸發(fā)電平施密特觸發(fā)器的上限觸發(fā)電平V VT+T+和下和下限觸發(fā)電平限觸發(fā)電平V VT-T-的差值稱為施密特觸發(fā)器的的差值稱為施密特觸發(fā)器的回差電壓回差電

5、壓VVT T，兩次觸發(fā)電平的不一致性，兩次觸發(fā)電平的不一致性稱為施密特觸發(fā)器的回差特性，又叫滯遲稱為施密特觸發(fā)器的回差特性，又叫滯遲特性，這正是施密特觸發(fā)器最重要的電氣特性，這正是施密特觸發(fā)器最重要的電氣特性。特性。 9.2.3 施密特觸發(fā)器應(yīng)用施密特觸發(fā)器應(yīng)用 波形變換波形變換 脈沖整形脈沖整形 脈沖鑒幅脈沖鑒幅 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器（單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器（oneoneshot shot monostable multivibratormonostable multivibrator），又稱單穩(wěn)），又稱單穩(wěn)態(tài)振蕩器（態(tài)振蕩器（monostable multivibratormonostable multiv

6、ibrator），），是廣泛應(yīng)用于脈沖整形、延時和定時的常是廣泛應(yīng)用于脈沖整形、延時和定時的常用電路。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器具有穩(wěn)態(tài)和暫穩(wěn)態(tài)用電路。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器具有穩(wěn)態(tài)和暫穩(wěn)態(tài)兩個不同的工作狀態(tài)，是單穩(wěn)態(tài)電路。兩個不同的工作狀態(tài)，是單穩(wěn)態(tài)電路。 9.3.1 555定時器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)定時器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器觸發(fā)器 1. 工作原理工作原理 2. 主要參數(shù)的估算主要參數(shù)的估算 輸出脈沖的寬度輸出脈沖的寬度t tW W是暫穩(wěn)態(tài)的持續(xù)時是暫穩(wěn)態(tài)的持續(xù)時間間CCWCCCC0lnln31.123VtRCRCRCVV 9.3.3 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應(yīng)用單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應(yīng)用 1. 脈沖整形脈沖整形 3. 脈沖延遲脈沖延遲 多諧

7、振蕩器它是一種自激振蕩器，在多諧振蕩器它是一種自激振蕩器，在接通電源后，不需要外加觸發(fā)信號，就能接通電源后，不需要外加觸發(fā)信號，就能自動地產(chǎn)生矩形脈沖或方波。自動地產(chǎn)生矩形脈沖或方波。 多諧振蕩器工作時沒有一個穩(wěn)定狀態(tài)，多諧振蕩器工作時沒有一個穩(wěn)定狀態(tài)，屬于無穩(wěn)態(tài)電路。屬于無穩(wěn)態(tài)電路。 9.4.1 555定時器構(gòu)成的多諧振定時器構(gòu)成的多諧振蕩器蕩器 1. 工作原理工作原理 2. 主要參數(shù)的估算主要參數(shù)的估算 暫穩(wěn)態(tài)暫穩(wěn)態(tài)持續(xù)時間持續(xù)時間t tW1W1, ,暫穩(wěn)態(tài)暫穩(wěn)態(tài)持持續(xù)時間續(xù)時間TwTw2 2。CCCCW11212CCCC13ln0.723VVtRRCRRCVVCCW222CC203ln0

8、.7103VtR CR CV 電路輸出矩形脈沖的周期為電路輸出矩形脈沖的周期為W1W2120.72TttRRC 輸出矩形脈沖的占空比為輸出矩形脈沖的占空比為W112122tRRqTRR 9.4.2 石英晶體振蕩器石英晶體振蕩器 1. 石英晶體的基本特性石英晶體的基本特性 2. 石英晶體振蕩器的工作原理石英晶體振蕩器的工作原理 3. 石英晶體振蕩器的特點石英晶體振蕩器的特點 由以上分析可知，石英晶體振蕩器具由以上分析可知，石英晶體振蕩器具有以下特點。有以下特點。 石英晶體振蕩器的輸出頻率取決于石英晶體振蕩器的輸出頻率取決于石英晶體的固有諧振頻率，與外接元件石英晶體的固有諧振頻率，與外接元件R R和和C C等無關(guān)。因此，其頻率穩(wěn)定度極高，可達(dá)等無關(guān)。