脈沖與整形電路教學(xué)內(nèi)容

1、脈沖與整形電路555電路的管腳排列、內(nèi)部電路分別如圖(1)內(nèi)部組成 它是由電阻分壓器、電壓比較器、基本觸發(fā)器和放電管等部分組成。 電阻分壓器由3個(gè)5K的電阻串聯(lián)而成； 比較器由集成運(yùn)放N1和N2組成； 基本RS觸發(fā)器由與非門(mén)組成，低電平有效； 三極管VT為放電開(kāi)關(guān)。8.1.1 555定時(shí)器的結(jié)構(gòu)和工作原理定時(shí)器的結(jié)構(gòu)和工作原理 7 1 CO TH TR +UCC uo 5k 5k 5k V 2 6 5 8 4 3 R + + N1 + + N2 D Q Q RD SD 電平觸發(fā)端電平觸發(fā)端電壓控制端復(fù)位端電平有效放電端518V71COTHTR+UCCuo5k5k5kV265843R + +A1

2、 + +A2DQQRDSD001R=0時(shí)，時(shí)，Q=1 、Q=0 ，uo=0，V導(dǎo)通。導(dǎo)通。71COTHTR+UCCuo5k5k5kV265843R + +A1 + +A2DQQRDSDR=0時(shí), Q=1 、Q=0 ，uo=0，V飽和導(dǎo)通。R=1、UTH2UCC/3、UTRUCC/3時(shí)，RD=0、SD=1，Q=1、Q=0，uo=0，V飽和導(dǎo)通。2UCC/3UCC/3001171COTHTR+UCCuo5k5k5kV265843R + +A1 + +A2DQQRDSDR=0時(shí)，Q=1 、Q=0 ，uo=0，V飽和導(dǎo)通。R=1、UTH2UCC/3、UTRUCC/3時(shí)，RD=0、SD=1，Q=1、Q=

3、0，uo=0，V飽和導(dǎo)通。2UCC/3UCC/31001R=1、UTH2UCC/3、UTRUCC/3時(shí)，RD=1、SD=1，Q、Q不變，uo不變，V狀態(tài)不變。1171COTHTR+UCCuo5k5k5kV265843R + +A1 + +A2DQQRDSDR=0時(shí)，Q=1 、Q=0 ，uo=0，V飽和導(dǎo)通。R=1、UTH2UCC/3、UTRUCC/3時(shí)，RD=0、SD=1，Q=1、Q=0，uo=0，V飽和導(dǎo)通。2UCC/3UCC/31100R=1、UTH2UCC/3、UTRUCC/3時(shí)，RD=1、SD=1，Q、Q不變，uo不變，V狀態(tài)不變。R=1、UTH2UCC/3、UTRUCC/3時(shí)，RD=

4、1、SD=0，Q=0、Q=1，uo=1，V截止。555電路邏輯功能表 TRRCCV32CCV31CCV32CCV31CCV32CCV31閾值電壓閾值電壓THTH觸發(fā)輸入觸發(fā)輸入復(fù)位復(fù)位放電管放電管VTVT輸出輸出OUTOUT0 0導(dǎo)通導(dǎo)通0 0 1 1導(dǎo)通導(dǎo)通0 0 1 1原狀態(tài)原狀態(tài)原狀態(tài)原狀態(tài) 1 1截止截止1 1555定時(shí)器特點(diǎn)定時(shí)器特點(diǎn)：1、電源電壓范圍寬，且能與TTL、MOS集成電路共用；2、輸出電壓與TTL、MOS系列兼容3、輸出電流大，有200毫安，可直接驅(qū)動(dòng)継電器等負(fù)載。9.2.1 9.2.1 施密特觸發(fā)器施密特觸發(fā)器 施密特觸發(fā)器是一種雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，電路具有兩個(gè)穩(wěn)態(tài)。施密特觸

5、發(fā)器是一種雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，電路具有兩個(gè)穩(wěn)態(tài)。當(dāng)電路滿足一定觸發(fā)條件時(shí)，電路由一種穩(wěn)態(tài)進(jìn)入另一種穩(wěn)態(tài)。此時(shí)，觸發(fā)信號(hào)必須保持一定的數(shù)值，才能夠穩(wěn)定在這一狀態(tài)。否則，當(dāng)觸發(fā)信號(hào)低于一定數(shù)值時(shí)，電路狀態(tài)將翻轉(zhuǎn)回原來(lái)的狀態(tài)。該觸發(fā)器的特點(diǎn)是使電路兩次發(fā)生翻轉(zhuǎn)時(shí)的觸發(fā)電平不同。該觸發(fā)器的特點(diǎn)是使電路兩次發(fā)生翻轉(zhuǎn)時(shí)的觸發(fā)電平不同。 1.電路組成 將555定時(shí)器閾值輸入端TH和觸發(fā)輸入端 連在一起作為觸發(fā)信號(hào)uI的輸入端時(shí)，便組成了施密特觸發(fā)器，如圖所示。O U TCT HT RuI8436215uOVC CC C8.2 555定時(shí)器的應(yīng)用定時(shí)器的應(yīng)用555 由圖可知：該電路的上門(mén)限觸發(fā)電平UTH1的值為：

6、CCTHVU321 下門(mén)限電平UTH2的值為： CCTHVU312 由此可求得電路的回差電壓UTH為 : UT H= UTH1 UTH2=CCV31 2 2、施密特觸發(fā)器的工作波形、施密特觸發(fā)器的工作波形施密特觸發(fā)器的電壓傳輸特性曲線若在電壓控制端若在電壓控制端CO加上可調(diào)電壓加上可調(diào)電壓uCO，如圖，如圖16.3(b)16.3(b)所示，調(diào)節(jié)所示，調(diào)節(jié)uCO, ,可以改變比較器可以改變比較器C1，C2參考電壓，進(jìn)而調(diào)節(jié)回差電壓的大參考電壓，進(jìn)而調(diào)節(jié)回差電壓的大小。這時(shí)小。這時(shí) UTH1= uCO ， UTH2 = 1/2uCO ， UTH= 1/2uCO 。 uCO值越大，則值越大，則UTH

7、也越大。也越大。調(diào)回差電壓的電路如圖所示。調(diào)回差電壓的電路如圖所示。3.施密特觸發(fā)器的應(yīng)用 （1）波形變換 如圖所示。（2 2）波形整形）波形整形 如圖所示。（3 3）信號(hào)鑒幅）信號(hào)鑒幅 如圖所示。8.2.2 施密特觸發(fā)器的應(yīng)用施密特觸發(fā)器的應(yīng)用CMOSMOC等正弦波振蕩器11(a) 慢輸入波形的TTL系統(tǒng)接口(b) 整形電路的輸入、輸出波形輸入輸出UT+UT1輸入輸出UT+UT(c) 幅度鑒別的輸入、輸出波形(d) 多諧振蕩器CRucuouo8.3.1 由由555定時(shí)器構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器定時(shí)器構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器2UCC/3CRui8 47 3 6 5552 5 10.01FuoUCCuiuott

8、tP00(a) 電路(b) 工作波形uct0輸出脈沖寬度 tp。 tp1.1RC2UCC/3CRui8 47 3 6 5552 5 10.01FuoUCCuiuotttP00uct0 接通UCC后瞬間，UCC通過(guò)R對(duì)C充電，當(dāng)uc上升到2UCC/3時(shí)，比較器A1輸出為0，將觸發(fā)器置0，uo0。這時(shí)Q=1，放電管V導(dǎo)通，C通過(guò)V放電，電路進(jìn)入穩(wěn)態(tài)。ui到來(lái)時(shí)，因?yàn)閡iUCC/3，使A20，觸發(fā)器置1，uo又由0變?yōu)?，電路進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)。由于此時(shí)Q=0，放電管V截止，UCC經(jīng)R對(duì)C充電。雖然此時(shí)觸發(fā)脈沖已消失，比較器A2的輸出變?yōu)?，但充電繼續(xù)進(jìn)行，直到uc上升到2UCC/3時(shí)，比較器A1輸出為0，

9、將觸發(fā)器置0，電路輸出uo0，V導(dǎo)通，C放電，電路恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)。CR1uc8 47 3 6 5552 5 10.01FuoUCCR2ucuotttP1tP20UCC/32UCC/30第一個(gè)暫穩(wěn)態(tài)的脈沖寬度 tp1，即 uc從 UCC/3 充電上升到 2UCC/3 所需的時(shí)間：tp10.7(R1+R2)C第二個(gè)暫穩(wěn)態(tài)的脈沖寬度 tp2，即 uc從 2UCC/3 放電下降到 UCC/3 所需的時(shí)間：tp 20 . 7 R2C振蕩周期：Ttp1tp20.7(R12R2)Cuo&uiuAuo(a) 電路示意圖(b) 波形圖單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器uououiuAtp8.3.2 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應(yīng)用單穩(wěn)態(tài)觸

10、發(fā)器的應(yīng)用uiuotpCR1uc8 47 3 6 5552 5 10.01FuoUCCR2ucuotttP1tP20UCC/32UCC/30(a) 電路(b) 工作波形8.4.1 8.4.1 由由555555定時(shí)器構(gòu)成多諧振蕩器（無(wú)穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器）定時(shí)器構(gòu)成多諧振蕩器（無(wú)穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器）接通接通UCC后，后，UCC經(jīng)經(jīng)R1和和R2對(duì)對(duì)C充電。當(dāng)充電。當(dāng)uc上升到上升到2UCC/3時(shí)，時(shí)，uo=0，V導(dǎo)通，導(dǎo)通，C通過(guò)通過(guò)R2和和T放電，放電，uc下降。當(dāng)下降。當(dāng)uc下降到下降到UCC/3時(shí)，時(shí)，uo又由又由0變?yōu)樽優(yōu)?，V截止，截止，UCC又經(jīng)又經(jīng)R1和和R2對(duì)對(duì)C充電。如此重復(fù)上述過(guò)程，充電。如此重復(fù)上述過(guò)程，在輸出端在輸出端uo產(chǎn)生了連續(xù)的矩形脈沖。產(chǎn)生了連續(xù)的矩形脈沖。C1R1uo18 47 3 6 5552 5 10.01Fuo1UCCR2(a) 電路(b) 工作波形C2R3uo28 47 3 6 5552 5 10.01Fuo2R4C將振蕩器的輸出電壓uo1，接到振蕩器中555定