模块六脉冲信号地产生与整形.ppt

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1、模块六脉冲信号的产生与整形——项目8变音门铃电路——项目9警铃电路工作任务任务1：多谐振荡器的制作任务2：施密特触发器的制作任务3：变音门铃电路的设计与仿真任务4：警铃电路的设计与仿真学习目标1、掌握施密特触发器电路工作原理2、掌握单稳态触发器电路工作原理3、掌握多谐振荡器电路工作原理4、掌握应用555集成定时器的应用主要要求：了解脉冲信号产生与整形的方法。了解多谐振荡器的常用电路及其工作原理。6.1概述了解施密特触发器和单稳态触发器的逻辑功能、工作特点和典型应用。常用的有施密特触发器和单稳态触发器。一、脉冲信号产生与整形的方法获取脉冲信号的方法脉冲信

2、号产生与整形电路的实现是一种多用途集成电路，只要外接少量阻容元件就可构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器等，使用方便、灵活，应用广泛。用多谐振荡器直接产生。用整形电路对已有波形进行整形、变换。施密特触发器主要用以将缓慢变化或快速变化的非矩形脉冲变换成陡峭的矩形脉冲。单稳态触发器主要用以将宽度不符合要求的脉冲变换成符合要求的矩形脉冲。用门电路构成。用专用的集成电路。用555定时器构成。UOLUOH二、施密特触发器(一)施密特触发器的特性和符号UT=UT+-UT-回差电压施密特触发器工作特点(1)允许输入信号为缓慢变化的信号。(2)有两个阈值电压。

3、(3)有两个稳态。UT+OuOuIUT-正向阈值电压负向阈值电压当uI从小增大时，经过UT+处才能使输出发生跃变。当uI从大减小时，经过UT-处才能使输出发生跃变。SchmittTriggerUOLUOHUT+OuOuIUT-uOuI具有施密特特性的与非门符号OuItuOUT+UT-Ot(二)施密特触发器应用举例波形变换将三角波、正弦波和其它不规则信号变换成矩形脉冲。UOHUOLuI>UT+后，uO=UOL,只有当uI下降到经过UT-时，uO才会发生跃变。uI

4、不符合边沿要求的信号整形成较好的矩形脉冲。OuItOuOtUT+UT-OuItuOUT+UT-Ot脉冲幅度鉴别鉴别并取出幅度大于UT+的脉冲。UOLUOH即距形脉冲产生电路，由于距形脉冲中含有丰富的谐波分量，故常称多谐振荡器。(1)不需输入信号。(2)无稳定状态，只有两个暂稳态。三、多谐振荡器(一)多谐振荡器的工作特点和符号通过电容的充电和放电，使两个暂稳态相互交替，从而产生自激振荡，输出周期性的矩形脉冲信号。GuO工作特点AstableMultivibrator(二)对称多谐振荡器uI1C1G1uI2uO1uOuO2C2G2RF1RF2RF1RF2形

5、成正反馈回路工作波形OuO2tOuO1tUOHUOLUOHUOLuI2UTHOtUTHuI1tO输出波形合理取值，使G1、G2门工作在电压传输特性的转折区，使两个反相器都工作于放大状态。通过RC电路的充放电作用自动控制uI1、uI2波形的变化，从而控制G1、G2门交替开通和关闭，使电路输出周期性的矩形脉冲。(二)对称多谐振荡器uI1C1G1uI2uO1uOuO2C2G2RF1RF2RF1RF2振荡周期的估算取RF1=RF2=RF，C1=C2=C，UTH=1.4V，UOH=3.6V，UOL=0.3V则可输出占空比50%的矩形波。T=2tW1.4RFC脉

6、冲宽度工作波形OuO2tOuO1tUOHUOLUOHUOLuI2UTHOtUTHuI1tOCuOuCR-+EN(三)施密特触发器组成的多谐振荡器设电容初始电压uC(0)=0。则接通电源后uO输出高电平UOH，输出端通过R向电容C充电，使uC升高。CuOuCR-+工作原理ENEN=0时，uO=1，多谐振荡器不工作；EN=1时，不影响振荡器电路工作，下面分析时省略它。0UOH充电CuOuCR-+OtOuOtUT+UT-UOLUOHCuOuCR-+UC当uC上升到UT+时，施密特触发器状态翻转，uO跃变为低电平UOL。这时C经R和施密特触发器的输出电阻RO放

7、电，使uC下降。C充电，使uC上升，在到达UT+之前uO=UOH。CuOuCR-+OtOuOtUT+UT-UOLUOHCuOuCR-+UCuC≥UT+UOLCuOuCREN-+OuCtOuOtUT+UT-UOLUOH(三)施密特触发器组成的多谐振荡器当uC下降到UT-时，触发器又翻转，uO重新跃变为高电平UOH，电路又充电。CuOuCR-+uC≤UT-UOH充电UT-UT+C放电，使uC下降，在到达UT-之前uO=UOL。电容如此周而复始地充电和放电，电路便产生了振荡，输出周期性矩形波。振荡频率与充放电元件值R、C及VDD、UT+、UT-有关。C1G1

8、uOC2G2RF并联石英晶体多谐振荡器(四)石英晶体多谐振荡器振荡频率稳定G1G2RF通常取5