銅陵學(xué)院 數(shù)字電子技術(shù)第章脈沖的產(chǎn)生與整形

第七章脈沖的產(chǎn)生與整形555定時(shí)器多諧振蕩器

施密特觸發(fā)器

單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器

§7·1555定時(shí)器特點(diǎn)：555定時(shí)器是一種多用途的單片中規(guī)模集成電路。該電路使用靈活、方便，只需外接少量的阻容元件就可以構(gòu)成單穩(wěn)、多諧和施密特觸發(fā)器，又稱為時(shí)基電路。因而在波形的產(chǎn)生與變換、檢測(cè)、自動(dòng)控制電路、家用電器以及通信產(chǎn)品等電子設(shè)備中廣泛應(yīng)用。分類：目前生產(chǎn)的555定時(shí)器按照內(nèi)部元件為雙極型（又稱TTL型）和單極型（又稱CMOS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。

其型號(hào)分別有NE555（或5G555）和C7555等多種。通常，雙極型產(chǎn)品型號(hào)最后的三位數(shù)碼都是555，CMOS產(chǎn)品型號(hào)的最后四位數(shù)碼都是7555，它們的結(jié)構(gòu)、工作原理以及外部引腳排列基本相同。一：555定時(shí)器的電路結(jié)構(gòu)

5G555定時(shí)器的電路結(jié)構(gòu)如圖7.1.1—1所示。圖7.1.1—1

1：電路結(jié)構(gòu)組成5G555定時(shí)器是由分壓器、比較器、觸發(fā)器和放電開關(guān)管等四部分組成。Ⅰ：由三個(gè)阻值為5kΩ的電阻組成的分壓器；Ⅱ：兩個(gè)電壓比較器

和；Ⅲ：由門電路和構(gòu)成一個(gè)基本RS觸發(fā)器；Ⅳ：一個(gè)放電三極管。2：外部引腳Ⅰ：是外加電源端；Ⅱ：是電壓控制端；Ⅲ：是高電平觸發(fā)端，也稱為閾值輸入端；Ⅳ：是低電平觸發(fā)端；Ⅴ：是復(fù)位端；Ⅵ：是放電端；Ⅶ：是輸出端。二：555定時(shí)器的工作原理

當(dāng)5腳端懸空時(shí)，比較器

和

的比較電壓分別為和。

1：當(dāng)時(shí)，，，飽和導(dǎo)通。

2：當(dāng)時(shí)，Ⅰ：如、，那么、，、，，飽和導(dǎo)通。Ⅱ：如、，那么、，、，，截止。Ⅲ：如、，那么、，、不變，不變，狀態(tài)不變。

3：功能表5G555定時(shí)器的功能表如表7.1.1—1所示。表7.1.1—10××

0飽和導(dǎo)通10飽和導(dǎo)通11截止1不變不變§7·2多諧振蕩器

能產(chǎn)生矩形脈沖的自激振蕩電路叫做多諧振蕩器。多諧振蕩器一旦起振之后，電路沒有穩(wěn)態(tài)，只有兩個(gè)暫穩(wěn)態(tài)，它們做交替變化，輸出連續(xù)的矩形脈沖信號(hào)，因此它又稱作無(wú)穩(wěn)態(tài)電路，常用來(lái)做脈沖信號(hào)源。

一：用555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器

1：用555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器的電路結(jié)構(gòu)如圖7.2.1—1所示。圖7.2.1—1

2：工作原理

接通

后，

經(jīng)

和

對(duì)C充電。當(dāng)

上升到時(shí)，，導(dǎo)通，C通過(guò)

和放電，

下降。當(dāng)

下降到時(shí)，又由0變?yōu)?，截止，

經(jīng)

和

對(duì)C充電。如此重復(fù)上述過(guò)程，在輸出端

產(chǎn)生了連續(xù)的矩形脈沖。3：工作過(guò)程

Ⅰ：起始狀態(tài)；Ⅱ：充電，形成暫穩(wěn)態(tài)“0”；Ⅲ：自動(dòng)翻轉(zhuǎn)，放電，形成暫穩(wěn)態(tài)“1”；Ⅳ：自動(dòng)翻轉(zhuǎn)，充電，形成暫穩(wěn)態(tài)“0”。4：波形圖

用555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器的波形圖如圖7.2.1—2所示。圖7.2.1—25：振蕩頻率

Ⅰ：電容怨充電桌時(shí)間電容祝充電仔時(shí)，飲時(shí)間始常數(shù)，起賞始值，終攝了值，轉(zhuǎn)把換值，帶受入RC過(guò)渡鞠過(guò)程寬計(jì)算公式原進(jìn)行修計(jì)算蠻：Ⅱ：電容閱放電慈時(shí)間電容犯放電患時(shí)，漫時(shí)間丹常數(shù)，起依始值，終生了值，轉(zhuǎn)賢換值，帶鮮入RC過(guò)渡懂過(guò)程儉計(jì)算陡公式輛進(jìn)行計(jì)算虜：Ⅲ：振蕩革周期Ⅳ：振蕩若頻率Ⅴ：占空閥比二：乒占空字比可寺調(diào)的疲多諧錘振蕩共器占空果比可恩調(diào)的鎖多諧習(xí)振蕩扮器的燙電路污結(jié)構(gòu)碰如圖7.珍2.狹2—泄1所示葛。圖7.延2.來(lái)2—譽(yù)184762315555＋VCCuoC1D2CD1RARBRW三：掃多諧戀振蕩嶺器的略應(yīng)用1：秒鋸信號(hào)秒發(fā)生靜器秒信閣號(hào)發(fā)魔生器手的電醬路結(jié)僵構(gòu)如鉤圖7.駱2.蒙3—壓1所示因。圖7.途2.命3—寇12：模導(dǎo)擬聲姓響電訪路模擬邁聲響雨電路鐵的電司路結(jié)伶構(gòu)如嚴(yán)圖7.備2.最3—夏2所示左。圖7.鍛2.質(zhì)3—認(rèn)2§7順·3施密舊特觸轉(zhuǎn)發(fā)器施密盟特觸箏發(fā)器——具有蛇回差圓電壓撿特性怕，能岸將邊銅沿變魚化緩攜慢的講電壓波背形整款形為江邊沿勢(shì)陡峭雄的矩身形脈巾沖。一：喜用55鏟5定時(shí)蚊器構(gòu)姐成的醬施密皮特觸雅發(fā)器1：用55墓5定時(shí)慎器構(gòu)墊成的武施密面特觸姿發(fā)器翅的電路告結(jié)構(gòu)如圖7.朽3.鞭1—客1所示紐奉。圖7.測(cè)3.輩1—冬12：工鮮作原臟理Ⅰ：當(dāng)時(shí)，丟由于遼，液比較壯器挺、無(wú)；、江；，均佛為高壓電平巨。繼續(xù)廢升高丸，在巖未到幕達(dá)毅以前豆，告的狀避態(tài)不斧會(huì)改宅變。Ⅱ：當(dāng)升高躁到聽時(shí)建，比煩較器既、恥；續(xù)、殖；。此耳后，上升紋到，然爬后再怕降低鋼，但飛在未住到達(dá)以前梢，的狀傘態(tài)不厚會(huì)改逢變。Ⅲ：當(dāng)胖下慮降到請(qǐng)時(shí)啊，比唐較器燈、象；旗、腥；。此娛后，繼續(xù)界下降劫到0，然枝后再狂上升繩，但爭(zhēng)在未竄到達(dá)以前屑，的狀耗態(tài)不性會(huì)改榮變。3：波曲形圖用55桌5定時(shí)奇器構(gòu)服成的裕施密墊特觸頓發(fā)器驕的波資形圖攜如圖7.擺3.扮1—俱2所示儀。圖7.頂3.間1—攜24：電乓壓滯迷回特臣性和劃主要擇參數(shù)Ⅰ：電郊?jí)簻然靥靥孕允┟茇執(zhí)赜|或發(fā)器不的電耳壓滯鉗回特芳性如失圖7.粒3.尿1—械3所示愧。圖7.置3.銀1—舊3Ⅱ：主檢要參東數(shù)①：詢上限置閾值惜電壓上升罵過(guò)程曲中，訂輸出數(shù)電壓由高總電平跳變午到低訴電平時(shí)，所對(duì)黎應(yīng)的醋輸入譽(yù)電壓丘值。端圖7.疫3.旨1—騰3中隊(duì)。②：粒下限劃閾值愿電壓下降悼過(guò)程北中，俯輸出炮電壓絮由低道電平跳變脾到高撞電平時(shí)，所對(duì)虛應(yīng)的險(xiǎn)輸入太電壓括值。永圖7.微3.骨1—必3中差。③：回拜差電連壓回差蒙電壓逮又叫滯回薪電壓，定班義為適：圖7.泡3.妥1—織3中魔。若在貨電壓瞇控制渴端（5腳）盟外加滔電壓，則忌將有、、符，而臭且當(dāng)齒改變時(shí)，光它們羞的值質(zhì)也隨大之改擇變。二：掛集成裳施密何特觸閉發(fā)器1：施密法特觸耍發(fā)器屢的邏輯擔(dān)符號(hào)如圖7.耽3.固2—續(xù)1所示幻玉。圖7.戚3.沃2—壯12：集成總施密寶特觸辰發(fā)器1&≥1三：唇施密洞特觸相發(fā)器俱的應(yīng)休用1：波硬形變啄換2：脈沖黃整形2：幅勺度鑒喚別§7搏·4單穩(wěn)狂態(tài)觸氣發(fā)器特點(diǎn)單穩(wěn)甘態(tài)觸海發(fā)器趕具有頃下列掩特點(diǎn)爛：1：它有票一個(gè)穩(wěn)定登狀態(tài)和一肚個(gè)暫穩(wěn)到狀態(tài)；2：接通州電源喂后，域電路夕出現(xiàn)齒穩(wěn)態(tài)煮，在外來(lái)盞觸發(fā)脈沖李作用連下，藝能夠覺由穩(wěn)定燈狀態(tài)烘翻轉(zhuǎn)鄉(xiāng)豐到暫紐奉穩(wěn)狀疑態(tài)；3：暫穩(wěn)嗓狀態(tài)贊維持區(qū)一段品時(shí)間云后，張將自動(dòng)餃返回到穩(wěn)后定狀銀態(tài)。暫穩(wěn)釋態(tài)時(shí)拘間的虹長(zhǎng)短扎，與戴觸發(fā)期脈沖檢無(wú)關(guān)儀，僅假?zèng)Q定尚于電短路本茄身的愈參數(shù)。應(yīng)用單穩(wěn)速態(tài)觸濃發(fā)器脈在數(shù)門字系禾統(tǒng)和詠裝置振中，燙一般藏用于定時(shí)（產(chǎn)央生一穿定寬度姨的脈叉沖）返、整形（把座不規(guī)擊則的踐波形硬轉(zhuǎn)換秧成等哲寬、拾等幅廉的脈輛沖）以及延時(shí)（將似輸入裕信號(hào)辨延遲換一定佳的時(shí)畏間之薄后輸撫出）始等。一：沉用55揀5定時(shí)汗器構(gòu)肚成的醫(yī)單穩(wěn)嶼態(tài)觸挨發(fā)器1：用55漂5定時(shí)頑器構(gòu)廊成的荒單穩(wěn)紫態(tài)觸妖發(fā)器挑的電路旺結(jié)構(gòu)如圖7.沾4.龜1—濤1所示晨。圖7.浮4.狐1—謝12：工撤作原四理Ⅰ：無(wú)觸易發(fā)信崗號(hào)輸擁入時(shí)蠟電路斗工作汗在穩(wěn)娘定狀吃態(tài)。當(dāng)電競(jìng)路無(wú)刃觸發(fā)企信號(hào)嘩時(shí)，法保持江高電暗平，存接通后瞬木間，通過(guò)R對(duì)C充電凱；當(dāng)上升伯到毯時(shí)，同，靠；放陳電管律飽和導(dǎo)蔥通，C通過(guò)衣放電碰，電五路進(jìn)喘入穩(wěn)還態(tài)。Ⅱ：下降野沿觸策發(fā)到來(lái)辟時(shí)，繡因?yàn)?，使村，又?變?yōu)?，電棚路進(jìn)姿入暫穩(wěn)辰態(tài)。納由于萌此時(shí)蘋，放飾電管胸截抬止，經(jīng)R對(duì)C充電槽。雖貪然此時(shí)觸仙發(fā)脈擱沖已槐消失某，以，廁但充借電繼滲續(xù)進(jìn)控行，念直到上升棋到時(shí)，緊，躺，役導(dǎo)通霸，C放電沖，電喝