数字电路第八章脉冲波形的产生与整形jspppt课件.ppt

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1、第8章脉冲波形的产生与整形8.1概述8.2555定时器8.3单稳态触发器8.4施密特触发器8.5多谐振荡器8.1概述一、脉冲信号脉冲是脉动和短促的意思，凡是具有不连续波形的信号均可称为脉冲信号。广义讲，各种非正弦信号都是脉冲信号。(a)矩形波(b)方波(c)尖脉冲(d)锯齿波8.1概述在数字系统中常常需要用到各种幅度、宽度以及具有陡峭边沿的矩形脉冲信号，如触发器的时钟脉冲（CP）。获取这些脉冲信号的方法通常有两种：①脉冲产生电路直接产生；②利用已有的周期信号整形、变换得到。脉冲整形、变换电路——单稳态触发器施密特触发器；脉冲产生电路——多谐振荡器；多用途的

2、定时电路——555定时器。8.1概述二、脉冲信号的参数trtftWT0.9Um0.5Um0.1UmUm矩形脉冲信号的主要参数脉冲幅度脉冲周期脉冲宽度上升时间下降时间占空比D－－脉冲宽度与脉冲周期的比值，D＝tW/T。8.1概述三、脉冲产生电路的暂态分析脉冲波形产生与整形电路多是由RC充放电电路构成的。①开关闭合的一瞬间，电容器上电压不能突变，满足开关定理UC(0+)=UC(0-)。②充电暂态过程结束后，流过电容器的电流iC(∞)为0，即电容器相当于开路。tMU(t)UTtU(∞)0U(0+)CCCUC(t)SUCR④令uC(tW)=UT，则从暂态过程的起

3、始值UC(0+)变到UT所经历的时间tW（脉冲宽度）可用下式计算：③电路的时间常数τ=RC，τ决定了暂态时间的长短。根据三要素公式，可以得到电压随时间变化的方程为8.1概述tWU(t)UTtU(∞)0U(0+)CCC555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。6.5.1555定时器的结构1.分压器：由三个等值电阻构成2.比较器：由电压比较器C1和C2构成3.R-S触发器4.集电极开路的放电三极管T8.2555定时器VAVB

4、输出端电压控制端高电平触发端低电平触发端放电端复位端UCC分压器比较器R-S触发器放电管调转地++C1++C2QQRDSD5K5K5KT24567831VT是一个集电极开路的放电三极管。当uO＝0时，VT导通；当uO＝1时，VT截止。<2/3UCC<1/3UCC10>2/3UCC>1/3UCC01<2/3UCC>1/3UCC11>2/3UCC<1/3UCC00RDSDV6V2比较结果1/3UCC不允许2/3UCC++C1++C2..5K5K5KVAVBUCCRDSD5626.5.1555定时器的工作原理U+≥U-时，Ci＝1；U+＜U-时，Ci＝0。2.电

5、压比较器QQRDSDT输出RDSD101011QT10保持导通截止保持8.2555定时器不变不变1导通01截止11导通0××0VTuOu2u6输出输入555定时器的功能表：555定时器能在很宽的电源电压范围内工作，并可承受较大的负载电流。双极性555：5～16V200mACMOS型7555：3～18V4mA利用555，可方便地构成施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器。8.3单稳态触发器单稳态触发器是一种常用的脉冲整形电路，简称单稳。由外界触发自动返回稳定状态稳定状态暂稳态恢复期工作特性：①它有稳态和暂稳态两个不同的工作状态；②在外界触发脉冲作用下，能从稳

6、态翻转到暂稳态，在暂稳态维持一段时间以后，电路能自动返回稳态；③暂稳态不能长久保持，其维持时间的长短取决于电路自身参数，与外界触发脉冲无关。单稳态触发器只有一个稳定状态。在未加触发脉冲前，电路处于稳定状态；在触发脉冲作用下，电路由稳定状态翻转为暂稳定状态，停留一段时间后，电路又自动返回稳定状态。暂稳定状态的长短，取决于电路的参数，与触发脉冲无关。§8.3由555定时器组成的单稳态触发器单稳态触发器一般用做定时、整形及延时。③恢复期：VT导通，电容C迅速放电，直到使uC≈0，电路又恢复到稳态。②暂稳态：u2触发脉冲下降沿到达时（），电路进入暂稳态，uO＝1。

7、当时，uO＝0，暂稳态结束。8.3单稳态触发器1.工作原理①稳态：无触发信号时，uI为高电平。电容先充电后放电，当uC＝0时，电路进入稳态：uO＝0。§8.3由555定时器组成的单稳态触发器(地)uCR1+UCCuiUCC++C1++C2QQRDSD5K5K5KVAVBT1348(复位端)uO6527接通电源>2/3UCC01101Q=0导通1稳定状态§8.3由555定时器组成的单稳态触发器(地)uCR1+UCCuiUCC++C1++C2QQRDSD5K5K5KVAVBT1348(复位端)uO65271101Q=1截止暂稳状态0<1/3UCC001§8.3

8、由555定时器组成的单稳态触发器(地)ucR1+UCCuiUCC+