脈沖波形的產生與整形演示文稿

1、脈沖波形的產生與整形演示文稿第一頁，共二十六頁。（優(yōu)選）脈沖波形的產生與整形第二頁，共二十六頁。6.2.1 門電路組成的微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器6.2.3 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應用6.2 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器第三頁，共二十六頁。 電路有一個穩(wěn)態(tài)，一個暫穩(wěn)態(tài)。一、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的工作特點：6.2 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 在外來觸發(fā)信號作用下，電路由穩(wěn)態(tài)翻轉到暫穩(wěn)態(tài); 電路中RC延時環(huán)節(jié)的作用，暫穩(wěn)態(tài)不能長久保持,經過一段時間后，電路會自動返回到穩(wěn)態(tài)。暫穩(wěn)態(tài)的持續(xù)時間僅取決于RC電路的參數(shù)值。概述第四頁，共二十六頁。二、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的組成：6.2 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 由門電路和 R C電路組成三、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的分類概述根據(jù)RC電路的不

2、同接法單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器分為微分型和積分型兩大類。第五頁，共二十六頁。6.2.1 門電路組成的微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 1. 電路vO1vO2vcRvI&vO1vO2vcvIRCMOS與非門構成的微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 CMOS或非門構成的微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 第六頁，共二十六頁。vO1vO2vRvIvDDvDDvDD+ vthtttttpivthtwt1t22. 工作原理a)沒有觸發(fā)信號時，電路處于一種穩(wěn)態(tài) vO1vO2vcvIRvRvDD000116.2.1 門電路組成的微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器第七頁，共二十六頁。vO1vO2vRvIvDDvDDvDD+ vthttttvthtpitwt1t22. 工作原理vo1

3、v RvO2vIvRvO2vO1vO1vO2vcvIRvRvDD11106.2.1 門電路組成的微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器b)外加觸發(fā)信號后，電路進入暫穩(wěn)態(tài)c)電容放電，電路由暫穩(wěn)態(tài)自動返回到穩(wěn)態(tài)0第八頁，共二十六頁。3. 主要參數(shù)的計算vO1vO2vRvIvDDvDDvDD+ vthtttttpivthtwt1t2tw0.7RC (1) 輸出脈沖寬度tw (2) 恢復時間tre tre = 3d (3) 最高工作頻率 fmax 6.2.1 門電路組成的微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器R(t)=VR()VR(0+)VR() R(0+) = 0 R() =VDD =RC第九頁，共二十六頁。vO1vO2vcvIRvRV

4、CC4. 討論CdRdvDvI1vo2如果輸入端采用微分電路時，Rd應大于2k，使得穩(wěn)態(tài)時D大于G1的開門電平(VON) 。6.2.1 門電路組成的微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電阻R的取值可以是任意的嗎？采用TTL與非門構成單穩(wěn)電路時，電阻R要小于0.7k。在暫穩(wěn)態(tài)結束(t= t2)瞬間，門G2的輸入電壓R達到VDD+VT，可能損壞G2門，怎么辦？輸入的觸發(fā)脈沖的寬度可以是任意的嗎？如觸發(fā)脈沖的寬度太寬會有什么問題？第十頁，共二十六頁。6.2.3 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應用1. 定時 twt w第十一頁，共二十六頁。6.2.3 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應用2. 延時 vO1vO2vRvIvDDvDDvDD+ vthttt

5、ttpivthtwt1t2第十二頁，共二十六頁。圖 9.4.1 555 集成定時器 一、555集成定時器 6.4 555定時器及其應用電源端放電端GND低電平觸發(fā)端高電平觸發(fā)端電壓控制端復位端輸出端UDD D TH COG TL Uo RD8 7 6 5 5551 2 3 4第十三頁，共二十六頁。555定時器是一種應用方便的中規(guī)模集成電路,只需外接少量的阻容元件就可以構成單穩(wěn)、多諧和施密特觸發(fā)器。廣泛用于信號的產生、變換、控制與檢測。 6.4.1 555定時器電阻分壓器電壓比較器基本RS觸發(fā)器復位輸入端(0)輸出緩沖反相器集電極開路輸出三極管TvovICvI1vI2voC1C2+-+(1)(2

6、)(3)(4)(5)(6)(7)RS&5 k 5 k 5 k &1RDVCC(8)G1、電路組成第十四頁，共二十六頁。0106.4.1 555定時器TvovICvI1vI2voC1C2+-+(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)RS&5 k 5 k 5 k &1RDVCC(8)G 如果懸空0101010110111保持保持2、工作原理第十五頁，共二十六頁。 555定時器功能表不變不變1導通01截止11導通00放電管T輸出(VO)復位(RD)觸發(fā)輸入(VI2)閾值輸入(VI1)輸 出輸 入6.4.1 555定時器第十六頁，共二十六頁。二、555定時器的應用（一）單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 只有一個穩(wěn)態(tài)的觸

7、發(fā)器。 特點：在外來觸發(fā)信號的作用下，能夠由穩(wěn)態(tài)翻轉成另一暫穩(wěn)狀態(tài)，暫穩(wěn)狀態(tài)維持一定時間后，又會自動返回到穩(wěn)態(tài)。第十七頁，共二十六頁。 無觸發(fā)信號時： ui = “1” 設 Q = 1Q = 0 Q = 1 ，三極管導通 7 端接通，C 放電 U623UDD 設 Q = 0 Q 維持 0 態(tài)。 Q = 0三極管截止，7 端斷開23UDD U6 電容 C 充電 uC = u6Q = 0 Q = 1，三極管導通 7 端接地，C 不能充電，觸發(fā)器的穩(wěn)態(tài)為: uo= Q = 08 41 53uoui+UDDRC555627圖9. 4. 2 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器下一頁上一頁返 回上一節(jié)第十八頁，共二十六頁。(1

8、) t = 0 t1時，ui 未輸入:0tui0tuC0tuot18 41 53uoui+UDDRC555627uo= 0(2) t = t1 t2時，輸入觸發(fā)脈沖 ui :u2=ui 13UDD uo= 1C充電:uC = u6 t2 t t2 時，ui 消失，u2=ui 13UDDC 繼續(xù)充電：uC = u6 23UDD，uo= Q = 123UDD u6= uC =下一頁上一頁返 回上一節(jié)第十九頁，共二十六頁。0tui0tuC0tuot18 41 53uoui+UDDRC555627t223UDDt3 t t3 時, uo= Q = 023UDDu6= uC Q = 1 ，三極管導通C

9、放電U623UDD uo= Q = 0暫穩(wěn)態(tài)tWtW = t ln3= 1.1RC下一頁上一頁返 回上一節(jié)第二十頁，共二十六頁。補充例題 1 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應用之一。8 41 53uoui+UDDRC555627 照明定時電路。第二十一頁，共二十六頁。 解：該電路是典型的由 555 集成定時器外接 R 和 C 組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。 練習（1）如圖為自動控制燈電路，當用手觸摸金屬片J 時，小電珠能亮 10 s 左右，作為晚上看表或走廊的瞬時照明，試說明其工作原理。162784R J C +6V5553這一單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，在通常情況下即人手沒有觸摸時，其穩(wěn)定狀態(tài)為 0 ，輸出端 3 為低電平，小電珠

10、不亮。在觸發(fā)脈沖的作用下，即手觸摸金屬片J 時，相當于在輸入端 2 加入一個負脈沖，它翻轉成暫穩(wěn)態(tài) 1 ，輸出端 3 為高電平，小電珠亮。小電珠能亮 10 s 左右表明了暫穩(wěn)態(tài)持續(xù)時間，它與充電時間常數(shù)有關即 tW = 1.1RC。持續(xù)時間結束，觸發(fā)器自動恢復原態(tài)即 0 狀態(tài)，小電珠滅。 第二十二頁，共二十六頁。 不變不變導通0截止1導通0 T VOVI2VI1輸 出輸 入截止導通（二）無穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 （多諧振蕩器） 設 uo = 1, 7 端斷開uo= 0 7 端接通，C 放電 U213UDD23UDD U6 C 充電 u6 = u2 = uC uo= 1 u6 = u2 = uC 8 41

11、53uo+UDDR1C555627R2第二十三頁，共二十六頁。uC0t23UDD0tuot1t2t38 41 53uo+UDDR1C555627R213UDDtW2tW1T輸出方波周期 T 的計算: T = tW1 + tW2 = 0.7 ( R1 + 2R2 ) C占空比=tW1T第二十四頁，共二十六頁。 解: 該電路是由 555 集成定時器外接 R1、R2 和 C1 組成的多諧振蕩器。由電源UDD、按鈕 SB 、電阻 R3 、R4 和電容 C2 組成多諧振蕩器的起振控制電路。 練習（2）如圖為一個電子門鈴電路，SB 為門鈴按鈕，試分析其工作原理。162784R1+ UDD5553R2C1C250.01FC3R3R4SB由多諧振蕩器工作原理，門鈴電路通常雖然接通電源，按鈕未按，555 芯片復位，輸入端 4 通過 R4 電阻接地，使輸出端 3 始終處于低電平，多諧振蕩器不起振，揚聲器不發(fā)出音響。當按下按鈕 SB 時，電源通過按鈕 SB 、電阻 R3 、R4 和電容 C2 使復位輸入端 4 始終處于高電平