脉冲波形的变换与产生.ppt

主要介绍由单稳态触发器、施密特触发器组成的脉冲波变形电路和多谐振荡器及定时器组成的波形产生电路。
重点讨论其工作特点及其应用。555定时器是一种将模拟电路和数字电路集成于一体的电子器件。用它可以构成单稳态触发器、多谐振荡器和施密特触发器等多种电路。555定时器在工业控制、定时、检测、报警等方面有广泛应用。CC阈值输入vI18.2单稳态触发器CC一．用555定时器组成单稳态触发器
1.电路组成及工作原理一．用555定时器组成单稳态触发器
1.电路组成及工作原理8.2单稳态触发器（3）暂稳态的维持时间
在暂稳态期间，三极管T截止，VCC经R向C充电。时间常数τ1=RC，
vC由0V开始增大，在vC上升到2/3VCC之前，电路保持暂稳态不变。
（4）自动返回（暂稳态结束）时间
当vC上升至2/3VCC时，vO由1跳变0，三极管T由截止转为饱和导通，
电容C经T迅速放电，电压vC迅速降至0V，电路由暂稳态重新转入稳态。（5）恢复过程
当暂稳态结束后，电容C通过饱和导通的放电三极管T放电，时间常数τ2=RCESC，经过(3～5)τ2后，电容C放电完毕，恢复过程结束。2.主要参数估算二．集成单稳态触发器74121集成单稳态触发器74121的外部元件连接方法:（a）使用外部电阻Rext且电路为下降沿触发的连接方式；
（b）使用内部电阻Rint且电路为上升沿触发的连接方式。（1）输出脉冲宽度tW
使用外接电阻：tW≈0.7RextC
使用内部电阻：tW≈0.7RintC
（2）输入触发脉冲最小周期Tmin
Tmin=tW＋tretre是恢复时间。
（3）周期性输入触发脉冲占空比q
定义：q=tW/T最大占空比：qmax=tW/Tmin
74121内部电阻=2KΩ，外接电阻Rext可在1.4～40KΩ之间选择，
外接电容C可在10pF～10uF之间选择。
所以，当R=2kΩ时，最大占空比qmax为67%；
当R=40KΩ时，最大占空比qmax可达90%。1.延时与定时2.整形3.触摸定时控制开关4.触摸、声控双功能延时灯【8.1.2】图所示电路时用CMOS或非门构成的单稳态触发器的另一种形式。是回答下列问题：（1）分析电路的工作原理；（2）画出加入触发脉冲后vO1、vO2及vR的工作波形；（3）写出输出脉宽tw的表达式。解：（1）电路的工作过程
稳态：当vI=0，vR=0时，vO1=1，vO2=0；
暂稳态：当vI有上跳沿时（即0→1），vO1由1→0，vO2由0→1，经C电容耦合，vR也由0→1。此后vO2对C充电，vR呈指数下降。【8.1.3】由集成单稳态触发器74121组成的延时电路及输入波形如图。
（1）计算输出脉宽的变化范围；
（2）解释为什么使用电位器时要串接一个电阻。【8.1.4】某控制系统要求生产的信号va与vb系统时钟CP的时序关系如图所示。试用4位二进制计数器74LVC161、集成单稳74121设计该信号发生电路，画出电路图。vb8.3施密特触发器C2.电压滞回特性和主要参数（1）电压滞回特性2.TTL集成施密特触发器74LS142.用作整形电路——把不规则的输入信号整形成为矩形脉冲。3.用于脉冲鉴幅——从一系列幅度不同的脉冲信号中，选出那些幅度大于VT+的输入脉冲。【8.2.1】回差电压可调的施密特电路如图所示，它是利用射极跟随器的射极电阻来调节回差的。
（1）分析电路的工作原理；
（2）当及Re1在50~100Ω的范围内变动时，试计算回差的变化范围。Re1【8.2.2】集成施密特电路和集成单稳态触发器74121构成的电路如图所示。已知集成施密特电路的VDD＝10V，R＝100KΩ，C＝0.01uF，VT+＝6.3V，VT－＝2.7V，Cext＝0.01uF，Rext＝30KΩ。
（1）分别计算的周期及的脉宽。
（2）根据计算结果画出的波形。&8.4多谐振荡器VCC42.振荡频率的估算二．占空比可调的多谐振荡器电路三．石英晶体多谐振荡器
1.石英晶体的选频特性2.石英晶体多谐振荡器（2）并联式振荡器2.2.双音门铃。3.秒脉冲发生器【8.4.3】图为一心律失常报警电路，图中vI是经过放大后的心电信号，其幅值vIm=4V。（1）对应vI分别画出图中vo1、vo2、vo三点的电压波形；（2）说明电路的组成及工作原理。1VV【解】（2）由图可知：正常的心电信号使电容C一直不断地充电，其放电时间很短，因而vO2=1；举例：间歇振荡器举例：报警器1．多谐振荡器是一种自激振荡电路，不需要外加输入信号，就可以自动地产生出矩形脉冲。用555定时器可以组成多谐振荡器，用石英晶体也定时器可以组成多谐振荡器。石英晶体振荡器的特点是fo的稳定性极好。
2．施密特触发器和单稳态触发器，虽然不能自动地产生矩形脉冲，但却可以把其它形状的信号变换成为矩形