医学专题—第六章脉冲的产生与原理及原理的应用..ppt

第一页，共六十二页。6.1555定时器
6.1.1电路组成
555定时器按照内部元件分为双极型(又称TTL型)和单极型两种。双极型内部采用的是TTL晶体管；单极型内部采用的则是CMOS场效应管。功能(gōngnéng)完全一样，区别是TTL定时器驱动能力大于CMOS定时器。下面以TLL集成定时器NE555为例进行介绍。NE555集成定时器内部电路如图6.1所示，它主要(zhǔyào)由3个电阻R组成的分压器、两个高精度电压比较器C1和C2、一个基本RS触发器、一个作为放电的三极管VT及输出驱动G3组成。图6.1NE555集成定时器内部电路图6.2所示为555定时器的逻辑符号(fúhào)和引脚排列。
1.分压器
分压器由3个阻值相等的电阻串联而成，将电源电压3等分，其作用是为比较器C1和C2提供两个参考电压U+1(比较器C1同相输入端，引脚5)、U-2(比较器C2反相输入端)，若控制电压端CO悬空或通过电容接地，则有

如果在TH端外接电压，可改变比较器C1和C2的参考电压。
2.比较器
比较器C1和C2是两个结构完全相同的高精度电压(diànyā)比较器。C1的输入端为阈值控制端TH(引脚6)。6.1.2定时器的逻辑功能
结合(jiéhé)图6.1所示电路结构及上述分析，可以很容易得到NE555定时器的功能如表6.1所示。
6.1.3课题与实训1：555定时器逻辑功能测试

1.实训任务
(1)用仪表仪器测试555定时器的逻辑功能。
(2)分析和仿真555定时器的逻辑功能。
(3)记录并比较测试结果。
2.实训要求
(1)熟悉555定时器的符号、逻辑功能、引脚排列。
(2)小组之间相互学习(xuéxí)和交流，比较实训结果。
3.实训设备及元器件
(1)实训设备：直流稳压电源1台、面包板1块、单股导线若干、万用表(数字表、指针表各1块)。
(2)实训器件：一只0.01mF的电容、一只1k的电阻、一块NE555。
第十四页，共六十二页。第十五页，共六十二页。6.2555定时器的基本应用
6.2.1施密特触发器
它具有以下特点：
(1)具有两个稳定状态，即双稳态触发电路，且两个稳态的维持和相互转换与输入(shūrù)电压的大小有关。

(2)对于正向和负向增长的输入信号，电路的触发转换电平(阈值电平)不同，即具有回差特性，其差值称为回差电压。当输入电压时，比较器C1、C2输出端uC1=1、uC2=0，基本RS触发器置0，=UOH，电路处于第一稳态。
当输入电压时，比较器C1、C2输出端uC1=1、uC2=1，基本RS触发器维持原来的状态，=UOH。
当输入电压时，比较器C1、C2输出端uC1=0、uC2=1，基本RS触发器置1，=UOL，电路处于第二稳态。
电路的输出电压由高电平UOH转变为低电平UOL时对应的输入电压值，称为上限阈值电压UT+，UT+=。电路的输出电压由低电平UOL转变为高电平UOH时对应的输入电压值，称为下限阈值电压UT-，UT-=。上限阈值电压UT+和下限阈值电压UT-值大小不同，这两者之差，称为回差电压ΔUT
ΔUT=UT--UT+=(6-1)回差电压ΔUT的大小可通过在控制电压CO端上外加电压得以(déyǐ)实现.回差电压ΔUT越大，施密特触发器的抗干扰性越强，但施密特触发器的灵敏度也会相应降低。3.典型应用
波形变换。
施密特触发器可以将三角波、正弦波等变换为矩形波输出信号。如图6.6所示，施密特触发器将正弦波变换为矩形波。
(2)脉冲波形整形。
施密特触发器可以将一个不规则的波形进行整形，得到一个良好的波形，如图6.7所示，输入电压为受干扰(gānrǎo)的波形，通过施密特触发器变为规则的矩形波。第二十三页，共六十二页。(3)脉冲幅度鉴别。
施密特触发器可用来将幅度较大的脉冲信号鉴别出来。图6.8所示输入(shūrù)信号为一系列随机的脉冲波，通过施密特电路可以将幅度大于某值的输入(shūrù)脉冲检测出来。6.2.2课题与实训2：施密特触发器的测试

1.实训任务
(1)用仪表仪器测试施密特触发器的功能。
(2)分析和仿真施密特触发器的功能。
(3)记录并观测测试结果。
2.实训要求
(1)熟悉555定时器的符号、逻辑功能、引脚排列(páiliè)。
(2)熟悉施密特触发器的构成。
(3)小组之间相互学习和交流，比较实训结果。3.实训设备及元器件
(1)实训设备：双路直流稳压电源、信号发生器1台、双踪示波器1台、面包板1块、单股导线若干、万用表(数字表、指针表各1块)。
(2)实训器件：一只0.01mF的电容、一只1k的电阻、一块NE555。
4.测试内容
1)测试电路
测试电路如图6.9所示。
2)测试步骤
(1)按图6.9所示接好电路，在输入端接入信号发生器，并用(bìnɡyònɡ)示