第7章脈沖產(chǎn)生與變換電路

1、第7章 脈沖產(chǎn)生與變換電路 第第7章章 脈沖產(chǎn)生與變換電路脈沖產(chǎn)生與變換電路 7.1 概述概述 7.2 555定時(shí)器定時(shí)器 7.3 555定時(shí)器的基本應(yīng)用電路定時(shí)器的基本應(yīng)用電路 本章小結(jié)本章小結(jié) 習(xí)題習(xí)題返回主目錄第7章 脈沖產(chǎn)生與變換電路第第 7 章章 脈沖產(chǎn)生與變換電路脈沖產(chǎn)生與變換電路7.1概述 在數(shù)字系統(tǒng)中， 除了有數(shù)字信號(hào)“1”和“0”以外，一般還存在同步脈沖控制信號(hào)（CP信號(hào)），它是具有一定幅度和頻率的矩形波。 通常得到矩形波的方法很多， 目前應(yīng)用較多的是利用555定時(shí)器來實(shí)現(xiàn)。 第7章 脈沖產(chǎn)生與變換電路圖7.1 晶體管簡易測(cè)試儀UDDR1R2UDDDTHTRCROUT555定

2、時(shí)器地R第7章 脈沖產(chǎn)生與變換電路 7.2 555定時(shí)器定時(shí)器 7.2.1 555定時(shí)器分類定時(shí)器分類 7.2.2 555定時(shí)器的電路組成定時(shí)器的電路組成 7.2.3 555定時(shí)器的功能定時(shí)器的功能 7.2.4 555定時(shí)器的主要參數(shù)定時(shí)器的主要參數(shù)第7章 脈沖產(chǎn)生與變換電路7.2 555定時(shí)器定時(shí)器 7.2.1 555定時(shí)器分類定時(shí)器分類 555定時(shí)器又稱時(shí)基電路。 555定時(shí)器按照內(nèi)部元件為雙極型（又稱TTL型）和單極型兩種。雙極型內(nèi)部采用的是晶體管；單極型內(nèi)部采用的則是場(chǎng)效應(yīng)管。 555定時(shí)器按單片電路中包括定時(shí)器的個(gè)數(shù)分為單時(shí)基定時(shí)器和雙時(shí)基定時(shí)器。 常用的單時(shí)基定時(shí)器有雙極型定時(shí)器5

3、G555(其管腳排列如圖7.2所示)和單極型定時(shí)器CC7555。雙時(shí)基定時(shí)器有雙極型定時(shí)器5G556和單極型定時(shí)器CC7556。 第7章 脈沖產(chǎn)生與變換電路圖7.35G555定時(shí)器內(nèi)部電路 7.2.2 555定時(shí)器的電路組成定時(shí)器的電路組成 5G555定時(shí)器內(nèi)部電路如圖7.3所示, 一般由分壓器、比較器、觸發(fā)器和開關(guān)及輸出等四部分組成。5 kTH(高 電 平 觸 發(fā) 端 )S(控 制 端 )A15 kTR(低 電 平 觸 發(fā) 端 )5 kD(放 電 端 )A2（ R）Uo1&Q（ S）Uo2&G2QOUT UOO UDDR（ 外 部 復(fù) 位 端 ）100 G1UR1UR2第7章 脈沖產(chǎn)生與變換

4、電路 1. 分壓器分壓器 分壓器由三個(gè)等值的電阻串聯(lián)而成，將電源電壓UDD分為三等份，作用是為比較器提供兩個(gè)參考電壓UR1、UR2，若控制端S懸空或通過電容接地，則: 若控制端S外加控制電壓US則: UR1=USDDRUU321DDRUU31222SRUU第7章 脈沖產(chǎn)生與變換電路 2. 比較器比較器 比較器是由兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的集成運(yùn)放A1、A2構(gòu)成。A1用來比較參考電壓UR1和高電平觸發(fā)端電壓UTH: 當(dāng)UTH UR1，集成運(yùn)放A1輸出Uo1=0; 當(dāng)UTH 0與地導(dǎo)通 1 保持原狀態(tài)不變 保持原狀態(tài)不變 1 1與地?cái)嚅_TRUDDU32DDU31DDU32DDU31DDU32DDU31第7章

5、脈沖產(chǎn)生與變換電路表表7.2 5G555和和CC7555的主要參數(shù)的主要參數(shù) 7.2.4 555定時(shí)器的主要參數(shù)定時(shí)器的主要參數(shù)5G555(單時(shí)基雙極型定時(shí)器）和CC7555（單時(shí)基CMOS型定時(shí)器）的主要參數(shù)對(duì)比如表7.2所示。 參數(shù)單位CMOS型 CC7555TTL型5G555電源電壓UDDV 3184.516靜態(tài)電源電流IDDmA01210定時(shí)精度%21高電平觸發(fā)斷電壓UTHV高電平觸發(fā)端電流ITHuA0000 0501低電平觸發(fā)端電壓VTRUTRIDDU32DDU31DDU32DDU31第7章 脈沖產(chǎn)生與變換電路續(xù)表（續(xù)表（2） 參數(shù)單位CMOS型 CC7555TTL型5G555復(fù)位端

6、復(fù)位電壓V 11復(fù)位端復(fù)位電流uA01400放電端放電電流mA1050200輸出端驅(qū)動(dòng)電流mA120200最高工作頻率kHz500500第7章 脈沖產(chǎn)生與變換電路 從表7.2可見： (1) 二者的工作電源電壓范圍不同。 (2) 雙極型定時(shí)器輸入輸出電流較大，驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)， 可直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載，適宜于有穩(wěn)定電源的場(chǎng)合使用。 (3) 單極型定時(shí)器輸入阻抗高，工作電流小，功耗低且精度高，多用于需要節(jié)省功耗的領(lǐng)域。 第7章 脈沖產(chǎn)生與變換電路 【思考題】【思考題】 1. 555定時(shí)器主要由哪幾部分組成？每部分各起什么作用？ 2. 雙極型定時(shí)器與CMOS型定時(shí)器有什么異同？第7章 脈沖產(chǎn)生與變換電路 7.3

7、555定時(shí)器的基本應(yīng)用電路定時(shí)器的基本應(yīng)用電路 7.3.1 施密特觸發(fā)器施密特觸發(fā)器 7.3.2 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 7.3.3 多諧振蕩器多諧振蕩器第7章 脈沖產(chǎn)生與變換電路7.3 555定時(shí)器的基本應(yīng)用電路定時(shí)器的基本應(yīng)用電路 7.3.1 施密特觸發(fā)器施密特觸發(fā)器 施密特觸發(fā)器是一種脈沖號(hào)變換電路，用來實(shí)現(xiàn)整形和鑒波。它可以將符合特定條件的輸入信號(hào)變?yōu)閷?duì)應(yīng)的矩形波，這個(gè)特定條件是：輸入信號(hào)的最大幅度Umax要大于施密特觸發(fā)器中555定時(shí)器的參考電壓UR1。當(dāng)定時(shí)器控制端S懸空或通過電容接地時(shí)，UR1= ；當(dāng)定時(shí)器控制端S外接控制電壓US時(shí)，則UR1=US。 DDU32第7章 脈沖產(chǎn)生

8、與變換電路 1. 電路結(jié)構(gòu)電路結(jié)構(gòu) 由555定時(shí)器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器如圖7.4所示, 定時(shí)器外接直流電源和地; 高電平觸發(fā)端TH和低電平觸發(fā)端TR直接連接，作為信號(hào)輸入端；外部復(fù)位端 接直流電源UDD（即 接高電平），控制端S通過濾波電容接地。RR第7章 脈沖產(chǎn)生與變換電路圖7.4 施密特觸發(fā)器OUTUDDCTHTRui8436215uo第7章 脈沖產(chǎn)生與變換電路圖7.5 施密特觸發(fā)器輸入輸出波形UDDUDDUDDotto3132uoui第7章 脈沖產(chǎn)生與變換電路 2. 工作原理工作原理 設(shè)輸入信號(hào)ui為最常見的正弦波，正弦波幅度大于555定時(shí)器的參考電壓UR1= （控制端S通過濾波電容接地）

9、，電路輸入輸出波形如圖7.5所示。輸入信號(hào)Ui從零時(shí)刻起，信號(hào)幅度開始從零逐漸增加并呈正弦形變化。 當(dāng)ui處于0ui 上升區(qū)間時(shí)，根據(jù)555定時(shí)器功能表7.1可知OUT = “1”。 當(dāng)ui處于ui上升區(qū)間時(shí)， 根據(jù)555定時(shí)器功能表7.1可知OUT 仍保持原狀態(tài)“1”不變。 DDU32DDU31DDU32DDU31第7章 脈沖產(chǎn)生與變換電路 當(dāng)ui一旦處于ui 區(qū)間時(shí)，根據(jù)555定時(shí)器功能表7.1可知OUT 將由 “1”狀態(tài)變?yōu)?“0”狀態(tài)，此刻對(duì)應(yīng)的Ui值稱為復(fù)位電平或上限閾值電壓。 當(dāng)ui處于 ui 下降區(qū)間時(shí)， 根據(jù)555定時(shí)器功能表7.1可知OUT 保持原來狀態(tài) “0”不變。 當(dāng)ui

10、一旦處于Ui 區(qū)間時(shí)，根據(jù)555定時(shí)器功能表7.1可知OUT 又將 “0”狀態(tài)變?yōu)?“1”狀態(tài)，此時(shí)對(duì)應(yīng)的ui值稱為置位電平或下限閾值電壓。 DDU32DDU31DDU32DDU31第7章 脈沖產(chǎn)生與變換電路 從圖7.5輸入輸出波形分析中，可以發(fā)現(xiàn)置位電平和復(fù)位電平二者是不等的， 二者之間的電壓差稱為回差電壓用UT表示，即UT=UR1-UR2。 若控制端S懸空或通過電容接地, UR1= 而UR2=，則 UT=UR1-UR2= 若控制端S外接控制電壓US，UR1=US而UR2= ， 則 UT=UR1-UR2=DDU32DDU31DDU31SU21SU21第7章 脈沖產(chǎn)生與變換電路 圖7.6所示為

11、S端懸空或通過電容接地的施密特觸發(fā)器電壓傳輸特性， 同時(shí)也反映了回差電壓的存在，而這種現(xiàn)象稱為電路傳輸滯后特性?；夭铍妷涸酱?，施密特觸發(fā)器的抗干擾性越強(qiáng)，但施密特觸發(fā)器的靈敏度也會(huì)相應(yīng)降低。 同理，若施密特觸發(fā)器輸入其他波形的信號(hào)，只要輸入信號(hào)的最大幅度Umax大于施密特觸發(fā)器核心555定時(shí)器的參考電壓UR1，那么總能在輸出端得到對(duì)應(yīng)的矩形波。 第7章 脈沖產(chǎn)生與變換電路圖7.6 施密特觸發(fā)器電壓傳輸特性ouoUDDUDD31UDD32ui第7章 脈沖產(chǎn)生與變換電路 當(dāng)施密特觸發(fā)器輸入一定時(shí)， 其輸出可以保持OUT為“0”或“1”的穩(wěn)定狀態(tài)，所以施密特觸發(fā)器又稱為雙穩(wěn)態(tài)電路。 3. 典型應(yīng)用典

12、型應(yīng)用 (1) 波形變換。將任何符合特定條件的輸入信號(hào)變?yōu)閷?duì)應(yīng)的矩形波輸出信號(hào)。 (2) 幅度鑒別。 如圖7.7所示。 (3) 脈沖整形。 如圖 7.8 所示。第7章 脈沖產(chǎn)生與變換電路圖7.7 利用施密特觸發(fā)器進(jìn)行幅度鑒別ototuouiUTH第7章 脈沖產(chǎn)生與變換電路圖7.8 利用施密特觸發(fā)器進(jìn)行脈沖整形ttoououiUTHUTR干擾第7章 脈沖產(chǎn)生與變換電路 7.3.2 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器也有兩個(gè)狀態(tài)：一個(gè)是穩(wěn)定狀態(tài)，另一個(gè)是暫穩(wěn)狀態(tài)。當(dāng)無觸發(fā)脈沖輸入時(shí)，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器處于穩(wěn)定狀態(tài)；當(dāng)有觸發(fā)脈沖時(shí)，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器將從穩(wěn)定狀態(tài)變?yōu)闀悍€(wěn)定狀態(tài)，暫穩(wěn)狀態(tài)在保持一定時(shí)間后，能夠

13、自動(dòng)返回到穩(wěn)定狀態(tài)。 1. 電路結(jié)構(gòu)電路結(jié)構(gòu) 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器如圖7.9（a）所示。第7章 脈沖產(chǎn)生與變換電路圖7.9 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器（a） 電路；（b） 輸入輸出波形84R762355515C0uo UDD0.01 FDTHTRuiR(a)CtPuiUDDUDD31ototto(b)uoUDDuCUDD32tW第7章 脈沖產(chǎn)生與變換電路 2. 工作原理工作原理 當(dāng)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器無觸發(fā)脈沖信號(hào)時(shí)，輸入端Ui=“1”， 當(dāng)直流電源+UDD接通以后，電路經(jīng)過一段過渡時(shí)間后， OUT端最后穩(wěn)定輸出“0”，放電端D通過導(dǎo)通的三極管接地，電容C兩端電壓為零。因高電平觸發(fā)端TH和放電端D直接連接，所以高電平觸發(fā)端

14、TH接地，即UTH=0UR1= ，而UTR=Ui=“1” ，根據(jù)555定時(shí)器功能可知，此時(shí)電路保持原態(tài)“0”不變，這種狀態(tài)即是單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的穩(wěn)定狀態(tài)，如圖7.9（b）所示。 DDU32DDU31第7章 脈沖產(chǎn)生與變換電路 當(dāng)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器有觸發(fā)脈沖信號(hào)（即Ui=“0” ）時(shí)，由于 =Ui=“0” ，并且UTH=0 UR1= 則觸發(fā)器輸出由“0”變?yōu)椤?”，三極管由導(dǎo)通變?yōu)榻刂?，放電端D與地?cái)嚅_；直流電源+UDD通過電阻R向電容C充電，電容兩端電壓按指數(shù)規(guī)律從零開始增加（充電時(shí)間常數(shù)=RC）；經(jīng)過一個(gè)脈沖寬度時(shí)間，負(fù)脈沖消失，輸入端Ui恢復(fù)為“1”，即 =Ui=“1”，由于電容兩端電壓UC ， 而

15、UTH=UC ， 所以輸出保持原狀態(tài)“1”不變， 這種狀態(tài)即是單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的暫穩(wěn)狀態(tài)。 TRUDDU31DDU31DDU32TRUDDU31DDU32DDU32第7章 脈沖產(chǎn)生與變換電路 當(dāng)電容兩端電壓UC 時(shí)， UTH=UC ， 又有 ， 那么輸出就由暫穩(wěn)狀態(tài)“1”自動(dòng)返回穩(wěn)定狀態(tài)“0”。如果繼續(xù)有觸發(fā)脈沖輸入，就會(huì)重復(fù)上面的過程，如圖7.9（b）所示。 3. 暫穩(wěn)狀態(tài)時(shí)間（輸出脈沖寬度）暫穩(wěn)狀態(tài)時(shí)間（輸出脈沖寬度） 暫穩(wěn)狀態(tài)持續(xù)的時(shí)間又稱輸出脈沖寬度，用tW表示。它由電路中電容兩端的電壓來決定，可以用三要素法求得tW1.1RC。 當(dāng)一個(gè)觸發(fā)脈沖使單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器進(jìn)入暫穩(wěn)定狀態(tài)以后，tW時(shí)間內(nèi)的

16、其他觸發(fā)脈沖對(duì)觸發(fā)器就不起作用；只有當(dāng)觸發(fā)器處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，輸入的觸發(fā)脈沖才起作用。 DDU31DDU32DDU32TRU第7章 脈沖產(chǎn)生與變換電路圖7.10 定時(shí)電路 1） 定時(shí) 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器可以構(gòu)成定時(shí)電路；與繼電器或驅(qū)動(dòng)放大電路配合， 可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、定時(shí)開關(guān)的功能，一個(gè)典型定時(shí)電路如圖7.10所示。 84762355515R2RW10 k1 MR11 M0.01 FCSBDKAuo UDDHL220 V6 V第7章 脈沖產(chǎn)生與變換電路 當(dāng)電路接通+6 V電源后，經(jīng)過一段時(shí)間進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)，定時(shí)器輸出OUT為低電平，繼電器KA（當(dāng)繼電器無電流通過時(shí)，常開接點(diǎn)處于斷路狀態(tài)）無通過電流，故形不

17、成導(dǎo)電回路，燈泡HL不亮。當(dāng)按下按鈕SB時(shí)，低電平觸發(fā)端TR（外部信號(hào)輸入端Ui）由接+6V電源變?yōu)榻拥?，相?dāng)于輸入一個(gè)負(fù)脈沖，使電路由穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)入暫穩(wěn)狀態(tài)，輸出OUT為高電平，繼電器KA通過電流，使常開接點(diǎn)閉合，形成導(dǎo)電回路，燈泡HL發(fā)亮；暫穩(wěn)定狀態(tài)的出現(xiàn)時(shí)刻是由按鈕SB何時(shí)按下決定的，它的持續(xù)時(shí)間tW（也是燈亮?xí)r間）則是由電路參數(shù)決定，若改變電路中的電阻RW或C，均可改變tW。 第7章 脈沖產(chǎn)生與變換電路 典型延時(shí)電路如圖7.11所示，與定時(shí)電路相比，其電路的主要區(qū)別是電阻和電容連接的位置不同。電路中的繼電器KA為常斷繼電器，二極管D的作用是限幅保護(hù)。當(dāng)開關(guān)SA閉合，直流電源接通，555定

18、時(shí)器開始工作，若電容初始電壓為零， 因電容兩端電壓不能突變，而UDD=UC+UR，所以UTH= =UR=UDD-UC=UDD，OUT = “0”，繼電器常開接點(diǎn)保持?jǐn)嚅_；同時(shí)電源開始向電容充電，電容兩端電壓不斷上升，而電阻兩端電壓對(duì)應(yīng)下降，當(dāng) UC ，TRUDDU32第7章 脈沖產(chǎn)生與變換電路圖7.11 延時(shí)電路 即UTH= =UR 時(shí)，OUT = “1”，繼電器常開接點(diǎn)閉合；電容充電至UC=UDD時(shí)結(jié)束，此時(shí)電阻兩端電壓為零，電路輸出OUT保持為“1”，從開關(guān)SA按下到繼電器KA閉合這段時(shí)間稱為延時(shí)時(shí)間。 DDU31TRU UDD84623150.01 F50 FCSAR2 MDKA第7章

19、脈沖產(chǎn)生與變換電路 2) 分頻 當(dāng)一個(gè)觸發(fā)脈沖使單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器進(jìn)入暫穩(wěn)狀態(tài)，在此脈沖以后時(shí)間tW內(nèi)，如果再輸入其他觸發(fā)脈沖，則對(duì)觸發(fā)器的狀態(tài)不再起作用；只有當(dāng)觸發(fā)器處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)， 輸入的觸發(fā)脈沖才起作用，分頻電路正是利用這個(gè)特性將高頻率信號(hào)變換為低頻率信號(hào)，電路如圖7.12所示。第7章 脈沖產(chǎn)生與變換電路圖7.12 分頻電路847623150.01 FC2C10.01 FR210 kR110 kDC2000 pF UDDuo( f/n)ui( f)第7章 脈沖產(chǎn)生與變換電路 7.3.3 多諧振蕩器多諧振蕩器 多諧振蕩器的功能是產(chǎn)生一定頻率和一定幅度的矩形波信號(hào)。 其輸出狀態(tài)不斷在“1”和“0”

20、之間變換，所以它又稱為無穩(wěn)態(tài)電路。 1. 由由555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器 1) 電路結(jié)構(gòu) 如圖7.13(a)所示， 第7章 脈沖產(chǎn)生與變換電路圖7.13 多諧振蕩器(a) 電路; (b) 輸入輸出波形84762315555ROUTUDDuo0.01 FDTHTRR1R2C(a)t2t1UDDoottUDDUDD31UDD32(b)第7章 脈沖產(chǎn)生與變換電路 2) 工作原理 如圖7.13（b）所示，假定零時(shí)刻電容初始電壓為零，零時(shí)刻接通電源后，因電容兩端電壓不能突變， 則有UTH= =UC=0 ， OUT = “1”，放電端D與地?cái)嗦罚绷麟娫赐ㄟ^電阻R1、 R2向電容充

21、電，電容電壓開始上升；當(dāng)電容兩端電壓UC 時(shí)，UTH= =UC ， 那么輸出就由一種暫穩(wěn)狀態(tài)（OUT = “1”而放電端D與地?cái)嗦罚┳詣?dòng)返回另一種暫穩(wěn)狀態(tài)（OUT = “0”而放電端D接），由于充電電流從放電端D入地，電容不再充電，反而通過電阻R2和放電端D向地放電，電容電壓開始下降；當(dāng)電容兩端電壓UC 時(shí)， UTH= =UC ， 那么輸出就由OUT = “0”變?yōu)镺UT = “1”， 同時(shí)放電端D由接地變?yōu)榕c地?cái)嗦?；電源通過R1、R2重新向C充電，重復(fù)上述過程。TRUTHUDDU31DDU32DDU32DDU31THUDDU31第7章 脈沖產(chǎn)生與變換電路 3) 振蕩周期 振蕩周期T=t1+t

22、2。 t1代表充電時(shí)間（電容兩端電壓從 上升到 所需時(shí)間），t10.7(R1+R2)C，t2代表放電時(shí)間（電容兩端電壓從 下降到 所需時(shí)間）, t20.7R2C。因而有 T=t1+t20.7(R1+2R2)C 對(duì)于矩形波，除了用幅度、周期來衡量以外，還存在一個(gè)占空比參數(shù)q，q= ， tP指輸出一個(gè)周期內(nèi)高電平所占時(shí)間。故圖7.13(a)所示電路輸出矩形的DDU32TTP周期脈寬DDU31DDU32DDU31.221212111RRRRtttTtq第7章 脈沖產(chǎn)生與變換電路 4) 改進(jìn)電路 圖7.13（a）所示電路只能產(chǎn)生占空比大于0.5的矩形波， 而圖7.14所示電路可以產(chǎn)生占空比處于0和1之

23、間的矩形波。這是因?yàn)樗某浞烹姷穆窂讲煌?圖7.14 可調(diào)占空比的多諧振蕩器84762315555 UDDuoC2D2C1D1RARBRW第7章 脈沖產(chǎn)生與變換電路 2. 石英晶體振蕩器石英晶體振蕩器 前面介紹的多諧振蕩器， 振蕩頻率不僅取決于時(shí)間常數(shù)RC，而且還取決于閥值電平，由于其極易受溫度、電源電壓等外界條件的影響，因而頻率穩(wěn)定性較差，在頻率穩(wěn)定性要求較高的場(chǎng)合，不大適用。 為了得到頻率穩(wěn)定性很高的脈沖信號(hào)，可采用圖.15(a)、 (b)所示的石英晶體振蕩器，簡稱晶振。 例如計(jì)算機(jī)中的時(shí)鐘脈沖即由晶振產(chǎn)生。 第7章 脈沖產(chǎn)生與變換電路圖7.15 石英晶體振蕩器R1CR1J11UoRJC

24、2C1(a)(b)UO2UO1第7章 脈沖產(chǎn)生與變換電路 石英晶體J相當(dāng)于一個(gè)高Q（品質(zhì)因數(shù)）選頻網(wǎng)絡(luò)。電路在滿足正反饋條件的自激振蕩過程中，石英晶體只允許與其諧振頻率f0相等的信號(hào)順利通過，而ff0 的其他信號(hào)則被大大衰減， 因而該電路的振蕩頻率主要取決于石英晶體的諧振頻率f0， 而與R、C的取值關(guān)系不大；R主要用來使反相器工作在線性放大區(qū)，R的阻值對(duì)于TTL門通常在0.7 k到2 k之間，而對(duì)于CMOS門則常在10M到100M之間。 圖7-15(b)所示晶振電路輸出的頻率為32768Hz, 經(jīng)若干級(jí)二分頻器后，可以為數(shù)字鐘提供時(shí)鐘脈沖，電路中電容C1用于兩個(gè)反相器之間的耦合，而C2的作用則

25、是抑制高次諧波，以保證穩(wěn)定的頻率輸出。 第7章 脈沖產(chǎn)生與變換電路圖7.16 壓控振蕩器 7.3.4 555定時(shí)器的具體應(yīng)用電路 1. 壓控振蕩器壓控振蕩器 壓控振蕩器的功能是將控制電壓轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)頻率的矩形波。 壓控振蕩器的電路如圖7.16所示。847623517555CRWR1R0R2US第7章 脈沖產(chǎn)生與變換電路圖7.18 自舉式鋸齒波產(chǎn)生器 2. 波形產(chǎn)生電路波形產(chǎn)生電路 555定時(shí)器如果加上適當(dāng)?shù)耐獠侩娐罚?還可以產(chǎn)生鋸齒波、三角波、脈沖等信號(hào)。 自舉式鋸齒波產(chǎn)生器電路如圖7.18所示。487613525 VVCCR1R2R3R4C2TR5C0.01 FC10.01 F5 VUo第7章

26、 脈沖產(chǎn)生與變換電路圖7.19 抗干擾的定時(shí)電路 3. 時(shí)控電路時(shí)控電路 在工業(yè)控制中， 周圍環(huán)境往往存在大量的干擾信號(hào)產(chǎn)生，如高頻火花、電磁波、繼電器的開關(guān)，必須要提高控制所用的定時(shí)電路的抗干擾能力。一個(gè)抗干擾定時(shí)電路如圖7.19所示。 024 V24 V10 k100 pFD2CK210 kT11 k3DK21 kDW2100 T22CW13DK222 F0.01 F2200 pF48761253VDD=5.5 V5550.01 FD1D21 FC10.01 F10 kR1100 kW2T3DW12DW7T410 k1 kJ第7章 脈沖產(chǎn)生與變換電路【思考題】【思考題】 1. 555定時(shí)器

27、應(yīng)用電路的基本形式有哪幾種？ 2. 如何區(qū)分555定時(shí)器實(shí)際應(yīng)用電路屬于哪一種基本形式？第7章 脈沖產(chǎn)生與變換電路本章小結(jié)本章小結(jié) 1. 555定時(shí)器主要由比較器、基本RS觸發(fā)器、門電路構(gòu)成。基本應(yīng)用形式有三種：施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器。 2. 施密特觸發(fā)器具有電壓滯回特性，某時(shí)刻的輸出由當(dāng)時(shí)的輸入決定，即不具備記憶功能。當(dāng)輸入電壓處于參考電壓UR1和UR2之間時(shí)，施密特觸發(fā)器保持原來的輸出狀態(tài)不變，所以具有較強(qiáng)的抗干擾能力。第7章 脈沖產(chǎn)生與變換電路 3. 在單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器中， 輸入觸發(fā)脈沖只決定暫穩(wěn)態(tài)的開始時(shí)刻，暫穩(wěn)態(tài)的持續(xù)時(shí)間由外部的RC電路決定，從暫穩(wěn)態(tài)回到穩(wěn)態(tài)時(shí)不需要輸入觸發(fā)脈沖。 4. 多諧振蕩器又稱無穩(wěn)態(tài)電路。在狀態(tài)的變換時(shí)，觸發(fā)信號(hào)不需要由外部輸入，而是由其電路中的RC電路