《定时器的应用》PPT课件

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1、概述单稳态触发器施密特触发器555定时器脉冲产生和整形电路多谐振荡器数字电路常常需要用到各种幅度、宽度以及具有陡峭边沿的脉冲信号，如触发器就需要时钟脉冲（CP）。脉冲信号产生要用多谐振荡器。本章将介绍常用的施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器，同时介绍一种多用途的定时电路——555定时器。获取这些脉冲信号的方法通常有两种：①直接产生；②利用已有信号整形或变换得到。脉冲信号整形则要用单稳态触发器和施密特触发器本章基本内容一、脉冲信号的定义及参数（不对称方波）三角波：锯齿波：微分窄脉冲：概述按非正弦规律变化的信号均可称脉冲信号。方波：（对称方波）脉冲

2、信号的参数q=TW/T占空比TwTVmv0tT脉冲周期f=1/T频率Tw脉冲宽度Vm幅值概述二、微分电路（高通滤波电路）概述当微分电路输入方波信号时，输出波形应如何？设RC＜＜TW概述三、积分电路概述施密特触发器问题的提出——电冰箱温控系统输入输出波形实际温控波形施密特触发器是具有滞后特性的数字传输门。施密特触发器什么是施密特触发器？逻辑符号输入输出波形思考：施密特触发器有什么特点？施密特触发器施密特触发器特点：（1）输出有两种状态（输出为数字信号）；（2）输入采用电平触发（输入为模拟信号）；（3）对于正向和负向增长的输入信号，电路有不同的阈值

3、电平（VT+和VT-）。采用施密特触发器后的实际温控波形施密特触发器有同相传输和反相传输两种电路施密特触发器的电压传输特性施密特触发器G1、G2为CMOS门电路，其阈值电压为1/2VDD。电路中要求R1＜R2。由门电路构成的施密特触发器电路构成工作原理分析（教材P139）（1）当vI=0V时，vO1≈VDD，vO≈0V，vI＇≈0V；0100由门电路构成的施密特触发器（2）当vI升高时，vI’也升高。当vI’达到1/2VDD时，G1、G2输出状态将发生翻转。此时对应的vI值称为VT+。（3）当vI大于VT+时，电路转到另一稳态：vO1≈0V，v

4、O≈VDD。VT+=1/2VDD→0→1↑↑0100（4）当vI由高变低时，vI’也由高变低。当vI’≤1/2VDD时，电路又将发生转换。此时对应的vI称为VT－。由门电路构成的施密特触发器（5）当vI小于VT－时，电路转到另一稳态：vO1=≈VDD，vO≈0V。01↓↓→1→0VT－=1/2VDD工作波形vIVT+VT-0t0tvO10tvO由门电路构成的施密特触发器施密特触发器应用举例脉冲变换脉冲整形施密特触发器应用举例脉冲鉴幅构成多谐振荡器施密特触发器应用举例思考题试举出施密特触发器在实际生活中的应用实例，并尽可能说明其原理。有两种状态

5、：0态和1态，但只有一种状态能长久保持，故名单稳态触发器。例子——楼道灯控制系统单稳态触发器的特点：（1）有稳态和暂稳态两种状态；（2）平时处于稳态，在外部触发脉冲作用下，由稳态进入暂稳态；（3）暂稳态维持一定时间后自动回到稳态。单稳态触发器什么是单稳态触发器？单稳态触发器主要有以下三类：（1）微分型单稳态触发器（2）积分型单稳态触发器（3）集成单稳态触发器单稳态触发器的分类门电路+RC微分电路→微分型单稳态触发器G1、G2为CMOS或非门，vO1、vO分别为G1、G2的输出，vI2为G2输入。微分型单稳态触发器电路结构（教材P142）RC微分电路

6、触发脉冲1.单稳态触发器的稳态∴触发器的稳态为vO1≈VDD，vO≈0V。此时，电容两端的电压相等，无充放电。工作原理分析微分型单稳态触发器稳态时，无触发脉冲输入，vI为低电平，C没有充放电，相当于断开。01001作用：改善vO1、vO边沿。微分型单稳态触发器11001暂稳态：vO1=≈0V，vO≈VDD2.当vI加一正脉冲时，由稳态进入暂稳态。这里有一正反馈现象：工作原理分析（续）01001vIvO1vI2vO3.暂稳态自动回到稳态作用：改善vO1、vO边沿。随着VDD通过电阻向电容C的充电，vI2逐渐上升，当vI2上升到VT时，vO≈0V，vO

7、1≈VDD，电路回到稳态。正反馈现象：微分型单稳态触发器010VT00110工作原理分析（续）vO1vI2vO微分型单稳态触发器工作波形分析VT1.暂稳态维持时间Tw电容C充电电压方程：参数计算微分型单稳态触发器将VC（0）≈0V，VC（∞）≈VDD，T=RC代入上式得：当vC（t）=VT=1/2VDD时，t=Tw，代入上式可求得：VTTwTre2.恢复时间TreTre≈（3～5）RC3.最高工作效率fmaxTd=Tw+Trefmax=微分型单稳态触发器在暂稳态期间Tw和恢复时间Tre内，电路不得响应触发信号。因此，2个触发信号之间的最小时间间隔

8、为：参数计算（续）思考题微分型单稳态触发器若触发脉冲宽度大于TW时，电路能否正常工作？如何