數(shù)字電子技術簡

第十章脈沖波形的產(chǎn)生和整形濟南大學電工電子教研中心薛必翠制作2011年01月1第十章脈沖波形的產(chǎn)生和整形§10.1概述§10.2施密特觸發(fā)器§10.3單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器§10.4多諧振蕩器§10.5555定時器及其應用2學習脈沖電路的分析方法.本章要點掌握555定時器的電路結(jié)構、工作原理，以及由它組成的單穩(wěn)態(tài)、史密特觸發(fā)器、方波發(fā)生器的典型電路.3§10.1概述數(shù)字電路區(qū)別于模擬電路的主要特點之一是：它的工作信號是離散的脈沖信號。最常用的脈沖信號是方波(矩形波)。如何產(chǎn)生方波以及對不理想的方波如何整形，是本章討論的重點。4脈沖周期

T脈沖幅度

脈沖寬度:上升沿到下降沿上升時間：下降時間:占空比q:脈沖寬度與脈沖周期的比值：矩形脈沖主要參數(shù)5§10.2施密特觸發(fā)器特點：1、輸入信號從低電平上升的過程中，電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換時對應的輸入電平，與輸入信號從高電平下降過程中對應的輸入轉(zhuǎn)換電平不同。2、電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換時，通過電路內(nèi)部的正反饋使輸出電壓波形邊沿陡峭。610.2.1用門電路組成的施密特觸發(fā)器VT+：輸入電壓上升時所對應的轉(zhuǎn)換電壓。（正向閾值電壓）VT-：輸入電壓下降時所對應的轉(zhuǎn)換電壓。（負向閾值電壓）789回差電壓10一、用于波形變換10.2.3施密特觸發(fā)器應用舉例10.2.2集成施密特觸發(fā)器11二、用于脈沖整形12三、用于脈沖鑒幅只有那些幅度大于VT+的脈沖會產(chǎn)生輸出信號。13§10.3單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器簡稱單穩(wěn)。穩(wěn)定狀態(tài)穩(wěn)定狀態(tài)暫穩(wěn)態(tài)由外界觸發(fā)自動返回①穩(wěn)態(tài)和暫穩(wěn)態(tài)兩個狀態(tài)。②暫穩(wěn)態(tài)維持一段時間后，自動返回穩(wěn)態(tài)。③暫穩(wěn)態(tài)維持時間的長短取決于電路本身的參數(shù)。特點：整形、延時、定時140tuiuo1uAuo20t0t0tt1當ui

發(fā)生正跳變后,uo1跟著負跳變;但uA不能突變，uo2立即下跳。在ui正脈沖到來以前，uo1是高電平，uo2是高電平。10.3.1用門電路組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器一、積分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器uo1uo2RC12uiA&150tuiuo1uAuo20t0t0tt1uo1下跳糾后，C放電幅，uA下降。UTuA=UT時，uo2上跳五。之后uA繼續(xù)團下降緩。uo1uo2RC12uiA160tuiuo1uAuo20t0t0tt1UTuo1uo2RC12uiAtw在ui合理擠的配蜓合下團，單舅穩(wěn)態(tài)腐觸發(fā)墾器輸體出脈鋪沖（uo2）的寬嫁度tw，取決娃于電健容的蝴放電猜速度趨。即R、C參數(shù)定的大泄小。Ui正脈辮沖過抱后，uo1隨后恢復素高電澡平。C充電設。17uA0tUTuo20t0tuiuo10tt1t2回答:有!尼….治..討論:對C

的放電快慢有無約束?t3若的C放電竿速度芽太慢流，在t1~t3期間,uA>UT,則uo2低電譽平寬掉度不粒再受RC的控某制。與必須冊改進橫電路!0111uo1uo2RC12uiA18§1游0.術4多諧聰振蕩旗器1．多鏈諧振輔蕩器沒有販穩(wěn)定腸狀態(tài)，只耐有兩則個暫共穩(wěn)態(tài)嶺。2．通滾過電序容的維充電冊和放塔電，究使兩督個暫答穩(wěn)態(tài)昏相互童交替長，從矮而產(chǎn)撿生自激哄振蕩，無謝需外簽觸發(fā)披。3．輸并出周布期性紅的矩形槽脈沖窗信號，由著于含轟有豐械富的棄諧波徐分量云，故衰稱作茄多諧號振蕩佛器。19石英對晶體等多諧療振蕩鄰器一、坦石英墊晶體滋的電燦抗頻古率特墻性和按符號電容性電容性電感性振蕩徹頻率挺為f0二、酒石英忠晶體滔多諧樂振蕩藍器12R1R2C1C2uo石英晶體石英泰晶體肆振蕩掃器常孤用扶作數(shù)堅字系勉統(tǒng)的店基準醒信號餡。通常幻玉選用振蕩鹿頻率由為32推76蛛8HZ的石咳英晶姜體諧矩振器練，因墻為32爪76悟8＝215，將32菠76月8HZ經(jīng)過15次二跨分頻，即吹可得瓦到1HZ的時洋鐘脈袋沖作廈為計禿時標盤準。20用施就密特斑觸發(fā)雕器組夫成的歪多諧散振蕩躍器想法：使輸入電壓在和之間不停地往復變化?！餠T-VT+ViVOVIVOttVT+VT-21§1貫0.折5悔5威55定時穴器及史其應涌用55根5定時灶器是將卸模擬纏電路板和數(shù)擦字電僵路集管成于魔一體讀的電戚子器旦件。脖在波趣形的拘產(chǎn)生帥與變肥換、閥測量蛇與控糾制、想家用致電器左、電勿子玩京具等練許多菌領域偵中都箱得到膏了應列用。10挖.5嫂.1晝55議5定時往器的治工作這原理55落5定時橋器的劃內(nèi)部漏電路錄包括停以下省幾部區(qū)分:一個研由三霉個相抹等電兵阻組零成的鑰分壓敲器;兩個建電壓旋比較怪器:A1、A2;一個RS觸發(fā)期器;一個蠶反相租器和喪一個尤晶體鴨管T等。具競體的蘿結(jié)業(yè)構見趙后圖備。22電阻臭分壓沸器電壓低比較余器基本RS觸發(fā)杠器放電訂管T緩沖眉器閾值端觸發(fā)端控制電壓輸入端當CO懸空旺：UR1＝2/鵝3VCC，UR2＝1/旗3VCC當CO＝VCO：UR1＝VCO，UR2＝1/俘2VCO23功能魄表2410桶.5前.2用55咳5定時差器接鋼成的約施密正特觸湯發(fā)器8435126F25時：時：不變以后：①分恐析vI從0開始邀升高圖的過思程：26當以后：回差電壓謝：②耀從高掃于位開始陶下降敏的過押程：時：當時：不變2710挎.5泊.3用55據(jù)5定時攝器接營成的受單穩(wěn)棄態(tài)觸今發(fā)器281、穩(wěn)舒態(tài)時樣：①電容充電：T截止。2、暫伴態(tài)：②電容放電：充到后，T放電。2910臉.5趟.4用55翼5定時味器接膊成的鳴多諧壯振蕩碑器3048162357R1R2CuC555DTHTRuoVCCuC0tVCC

/32VCC

/30tuo輸出波形○31設電我容C原先斑未充差電,故TH=TR<VCC/3,此時uo=離1堪,55班5內(nèi)的威晶體豈管T截止,電源饑通過R1和R2對電江容C充電經(jīng)。uC0tVCC

/32VCC

/30tuo在uC沒有棒充電胃到2VCC/3之前,uo保持1不變縱。48162357R1R2CuC555DTHTRuoVCC32uC0tVCC

/32VCC

/30tuouC一旦夜充至2VCC/3，則TH=TR=2VCC/3、uo由1翻轉(zhuǎn)學為0。同時55震5內(nèi)的截晶體咐管T導通,電容C經(jīng)R2、T放電,一直恢至VCC/3，使得uo回到1啞,進入鬼循環(huán)..繳.t1t2t3在uC沒有位充電杰到2VCC/3之前,uo保持1不變耗。48162357R1R2CuC555DTHTRuoVCC330tuouC0tVCC

/32VCC

/3T1T2輸出嶼方波井的周期T的計禽算:T=T1+叮T2=蔥0.恰7釘(R1+2R2)C48162357R1R2CuC555DTHTRuoVCC占空比：340tuouC0tVCC

/32VCC

/3T1T2如何賭改變序方波軍的占愿空比慚？改變塘充放爆電回腸路的幻玉時間堂常數(shù)染即可寬。充電引時間賓常數(shù)：（R1+R2）C放電弓時間雄常數(shù)騎：R2C481