2022年醫(yī)學(xué)專題-第5章-脈沖波形的產(chǎn)生與整形

退出(tuìchū)第5章上頁下頁返回(fǎnhuí)翻頁第五章脈沖(màichōng)波形的產(chǎn)生與整形5.1555定時(shí)器的原理5.2用555定時(shí)器組成多諧振蕩器5.3用555定時(shí)器組成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和施密特觸發(fā)器概述第一頁，共二十三頁。不需要任何(rènhé)輸入信號(hào)；必須(bìxū)在電路中引入足夠強(qiáng)的正反饋?！ㄐ萎a(chǎn)生電路包括正弦和非正弦(如方波、三角波)波形產(chǎn)生電路。波形產(chǎn)生電路的共同特點(diǎn)：第5章上頁下頁返回(fǎnhuí)翻頁概述第二頁，共二十三頁。

555集成(jíchénɡ)定時(shí)器是一種模擬電路和數(shù)字電路結(jié)合的中規(guī)模集成(jíchénɡ)電路。

常用(chánɡyònɡ)的555定時(shí)器有：雙極型定時(shí)器——5G1555CMOS定時(shí)器——CB75555.1

555定時(shí)器的原理(yuánlǐ)第5章上頁下頁返回翻頁第三頁，共二十三頁。RDSDQQ4∞+▽－+∞+▽－+C1C2C1輸出(shūchū)為1，C2輸出為0Q為0，T截止，輸出為1當(dāng)U6＜—UDD，U2＜—UDD時(shí)3231RT上頁下頁18RRR7265控制(kòngzhì)端(CO)閾值(yùzhí)端(TH)放電晶體管分壓器比較器31G反相器放電端(D)+UDD復(fù)位輸出端GND1001RS觸發(fā)器當(dāng)U6＞—UDD，U2＞—UDD時(shí)3231C1輸出為0，C2輸出為101Q為1，T導(dǎo)通，輸出為010第5章翻頁觸發(fā)端(TR)返回第四頁，共二十三頁。輸入輸出TH（U6）TR（U2）復(fù)位(fùwèi)端R輸出(shūchū)放電管T

XX00導(dǎo)通

＜—UDD

＜—UDD

1

1

截止3231

＞—UDD

＞—UDD

1

0

導(dǎo)通3231

＜—UDD

＞—UDD

1

不變不變3231上頁下頁555定時(shí)器功能表翻頁GND第5章56271841∞+▽－+C1∞+▽－+C2RDSDQQG3RRRRT+UDD放電晶體管復(fù)位輸出端控制端(CO)閾值端(TH)觸發(fā)端(TR)放電端(D)返回(fǎnhuí)第五頁，共二十三頁。4+－+∞+▽－+C2TN上頁下頁TH3D+UDDGNDCB7555集成(jíchénɡ)定時(shí)器的電路結(jié)構(gòu)圖第5章翻頁TR返回(fǎnhuí)≥1≥1≥1111G1G2G3G4G5G6C1+－+C2+－+RRRCORD865271OUTQ第六頁，共二十三頁。上頁下頁5.2用555定時(shí)器組成(zǔchénɡ)多諧振蕩器多諧振蕩器也稱無穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，它沒有穩(wěn)定狀態(tài)，同時(shí)不需要外加(wàijiā)脈沖信號(hào)，就能輸出一定頻率的矩形脈沖。第一(dìyī)暫態(tài)第二暫態(tài)第5章翻頁返回第七頁，共二十三頁。+UDDu08473625555工作(gōngzuò)原理上頁下頁第5章00u03—UDD23—UDD1●uc（u2）＜—UDD，u6＜—UDD，T截止，輸出u0=1，3132uc上升，uc（u2）＞—UDD，u6＜—UDD，（保持不變）3132接通(jiētōnɡ)UDD，C充電，uc上升，uc（u2）＞—UDD，u6＞—UDD，T導(dǎo)通，C放電，輸出Q=03132C放電(fàngdiàn)C放電，uc下降u2＜—UDD，u6＜—UDD，T截止，輸出u0=1，C又充電3132101T1=（R1+R2）C·ln2≈0.7（R1+R2）CT1C充電放電翻頁R1R20.01ufCttTH（U6）TR（U2）放電管T1

1

截止Ruo32＜—UDD31＜—UDD2＞—UDD3＞—UDD131

0

導(dǎo)通32＜—UDD＞—UDD131

不變不變uc1返回T2=R2C·ln2≈0.7R2CT2T=T1

+T2≈0.7（R1+2R2）CT第八頁，共二十三頁。上頁下頁應(yīng)用(yìngyòng)舉例1、如圖為一防盜報(bào)警電路，試說明(shuōmíng)其工作原理。①由555構(gòu)成(gòuchéng)何種電路？②銅絲不斷時(shí)，輸出為何種狀態(tài)？③銅絲被碰斷后，輸出為何種波形？64755558132S6V100μF0.01μF0.01μF100kΩ5.1kΩ50kΩ8Ωab+細(xì)銅絲第5章返回翻頁第九頁，共二十三頁。上頁下頁2、如圖為一門鈴電路，試說明其工作(gōngzuò)原理。84736215555SB+5V100μF0.01μF0.01μF100kΩ5.1kΩ第5章返回(fǎnhuí)翻頁第十頁，共二十三頁。上頁下頁3、如圖為一模擬公安警車音響的電路(diànlù)，試說明其工作原理。第5章返回(fǎnhuí)100μF0.01μF47kΩ4.7kΩR1R2R3R4R5R6C1C2C3C4T8844776622115534.7kΩ10kΩ100kΩ2.7kΩ0.01μF100μF++CB7555CB7555IC1IC2+UDD（5~15V）本節(jié)結(jié)束(jiéshù)第十一頁，共二十三頁。5.3用555定時(shí)器組成(zǔchénɡ)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和施密特觸發(fā)器5.3.1用555定時(shí)器組成(zǔchénɡ)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器5.3.2用555定時(shí)器組成(zǔchénɡ)施密特觸發(fā)器上頁下頁第5章返回第十二頁，共二十三頁。上頁下頁第5章▲雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，從一個(gè)穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)為另一個(gè)穩(wěn)態(tài)必須靠脈沖信號(hào)觸發(fā)，脈沖消失后，穩(wěn)態(tài)一直保持?！鴨畏€(wěn)態(tài)觸發(fā)器在脈沖信號(hào)未加之前，處于穩(wěn)定狀態(tài)，經(jīng)信號(hào)觸發(fā)后，觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)到新的狀態(tài)，經(jīng)過一定延時(shí)后觸發(fā)器又自動(dòng)翻轉(zhuǎn)到原來的穩(wěn)定狀態(tài)。所以(suǒyǐ)只有一種穩(wěn)定狀態(tài)。返回(fǎnhuí)翻頁5.3.1用555定時(shí)器組成(zǔchénɡ)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器第十三頁，共二十三頁。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器上頁下頁第5章C2+∞+－－RDSDQQGR1TRRR+△∞+C1△▲

設(shè)uC

=0，當(dāng)ui=1（未來信號(hào)）電容C被充電，11①設(shè)Q=

0，Q

=1時(shí)，T導(dǎo)通，C放電，uc≈0C1輸出為“1”，輸出“0”保持不變。0100101●●●C放電(fàngdiàn)1110返回(fǎnhuí)翻頁●RC復(fù)位(fùwèi)+UDDuouiuCC1、C2輸出高電平，輸出端保持原狀態(tài)不變。分兩種情況討論②設(shè)Q=

1，Q

=0時(shí)，T截止，C充電，ucuc＞—UCC，C1輸出為“0”，32T又導(dǎo)通，C放電，C1輸出為“1”，輸出“0”。當(dāng)無觸發(fā)信號(hào)時(shí)，觸發(fā)器將為Q=0的穩(wěn)定狀態(tài)。第十四頁，共二十三頁。上頁下頁第5章uouittt當(dāng)無觸發(fā)信號(hào)時(shí)，觸發(fā)器處于(chǔyú)其輸出u0=“0”的穩(wěn)定狀態(tài)當(dāng)有輸入信號(hào)時(shí)，ui＜—UDD，C2輸出為“0”，Q=“1”，Q=“0”，T截止，C充電13uc上升Uc＜—UDD，ui＞—UDD，C1為“1”，C2為“1”，輸出(shūchū)保持不變231323當(dāng)uc≥—UDD時(shí)，使C1輸出為“0”，Q=“0”，Q=“1”

0101T導(dǎo)通，uc

放電，回到無觸發(fā)(chùfā)信號(hào)時(shí)穩(wěn)態(tài)返回翻頁+UDDC2+∞+－－RDSDQQR1RRR+△∞+C1△●●●uouiRC●001011011—UDD23—UDD13uC輸出矩形脈沖寬度tW=RCIn3≈1.1RC000第十五頁，共二十三頁。上頁下頁

如圖為一簡(jiǎn)單的具有自動(dòng)關(guān)斷功能的照明燈電路，試說明(shuōmíng)其工作原理。第5章返回(fǎnhuí)翻頁[例5.3.1]4.7MΩR1R2R3R4ZC1T4.7MΩ1kΩ1MΩ200μF+8476213CB7555IC+UDD（4.5V）OFFONL3V200mATHDTRRD第十六頁，共二十三頁。8427361555+－6VLED50μF200kΩ金屬片+上頁如圖為一簡(jiǎn)易觸摸開關(guān)電路，當(dāng)手模金屬片時(shí),發(fā)光二極管LED亮，經(jīng)過一定時(shí)間(shíjiān)，發(fā)光二極管熄滅。555定時(shí)器構(gòu)成(gòuchéng)何種電路？？第5章返回(fǎnhuí)翻頁下頁[例5.3.2]第十七頁，共二十三頁。第5章返回(fǎnhuí)翻頁下頁5.3.2用555集成(jíchénɡ)定時(shí)器組成施密特觸發(fā)器上頁

施密特觸發(fā)器有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，也是一種雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，但它與第4章介紹(jièshào)的觸發(fā)器不同。有如下特點(diǎn)：（1）不具有記憶保持功能，其穩(wěn)定狀態(tài)依賴輸入信號(hào)來維持；（2）它屬于電平觸發(fā)，而不是脈沖觸發(fā)；（3）兩種狀態(tài)翻轉(zhuǎn)時(shí)的輸入電壓（稱閾值電壓）不同。第十八頁，共二十三頁。第5章返回(fǎnhuí)翻頁下頁uiUOHU0L0UT-UT+上頁電壓傳輸(chuánshū)特性曲線圖形符號(hào)u0uiu0回差電壓UT=UT+UT-第十九頁，共二十三頁。上頁返回(fǎnhuí)第5章工作(gōngzuò)原理26843517CB75550.01μFuiTHTRu0+UDD+U'DDu'0RTH（U6）TR（U2）放電管T1

1

截止Ruo32＜—UDD31＜—UDD2＞—UDD3＞—UDD131

0

導(dǎo)通32＜—UDD＞—UDD131

不變不變翻頁下頁第二十頁，共二十三頁。上頁返回(fǎnhuí)第5章ttUOMUOL00uo工作(gōngzuò)原理uiUDDUDD2313ui＜—UDD13u6＜—UDD，23，T截止，輸出

u0=1u2>—