脉冲单元电路

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1、第9章脉冲单元电路第9章脉冲单元电路教学基本要求:掌握施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器的特点、基本原理及应用了解555定时器的工作原理及逻辑功能掌握555定时器构成施密特触发器、单稳态触发器、多谐触发器的电路结构和主要参数计算第9章脉冲单元电路9.19.1脉冲信号与电路脉冲信号与电路9.2集成门构成的脉冲单元电路9.3555定时器及其应用9.1脉冲信号与电路9.1.1脉冲信号9.1.2脉冲电路9.1.3脉冲电路的基本分析方法9.1.1脉冲信号从广义上讲，凡不具有连续正弦波形状的信号，几乎都可以统称为脉冲信号。（a）方波（b）矩形波（c）尖顶脉冲（d）锯齿波（e）钟形脉冲9

2、.1.1脉冲信号t实际的脉冲波形rtf0.9Vm0.5VmVm0.1VmtWT脉冲幅度V——脉冲电压的最大变化幅度。m脉冲周期T——周期性重复的脉冲序列中，两个相邻脉冲之间的时间间隔。有时也使用频率f=1/T表示单位时间内脉冲重复的次数。脉冲宽度t——从脉冲上升沿0.5V起到下降沿0.5V止的一段时间。Wmm上升时间t——脉冲上升沿从0.1V上升到0.9V所需要的时间。rmm下降时间t——脉冲下降沿从0.9V下降到0.1V所需要的时间。fmm占空比q——脉冲宽度与脉冲周期的比值，即q=t/TW9.1.2脉冲电路用来产生和处理脉冲信号的电路。脉冲电路可以用分立晶体管、场效应管作为

3、开关和RC或RL电路构成，也可以由集成门电路或集成运算放大器和RC充、放电电路构成。常用的有脉冲波形的产生、变换、整形等电路。如双稳态触发器、单稳态触发器、自激多谐振荡器、射极耦合双稳态触发器（施密特触发器）及锯齿波电路。9.1.2脉冲电路双稳态触发器具有两个稳定状态，两个稳定状态的转换都需要在外加触发信号的作用下才能完成。R-S、J-K、D触发器都是双稳态触发器，本章重点介绍具有回差特性的施密特双稳态触发器，简称施密特触发器单稳态触发器只有一个稳定状态，另一个是暂时稳定状态，简称暂稳态。从稳定状态转换到暂稳态时必须由外加触发信号触发，从暂稳态转换到稳态是由电路自身完成的，暂稳

4、态的持续时间取决于电路本身的参数。多谐振荡器能够自激产生脉冲波形，它的状态转换不需要外加触发信号触发，而完全由电路自身完成。因此它没有稳定状态，只有两个暂稳态。★555定时器又称三五定时器：中规模集成脉冲单元模块9.1.3脉冲电路的基本分析方法时域法：波形分析法，即绘制电路波形，求解电路参数。C复习RC电路的瞬态开关特性：U(t)CSRU(t)RRC开关电路如图，常采E用三要素法求解电路。9.1.3脉冲电路的基本分析方法C①开关转换的一瞬间，电容器上电压不能突变，满足开关定理U(0+)=U(0-)。UC(t)CCSRU(t)②暂态过程结束后，流R过电容器的电流i(∞)为EC0，

5、即电容器相当于开路，U(∞)=E。　C③电路的时间常数τ=RC,τ决定了暂态时间的长短。9.1.3脉冲电路的基本分析方法根据三要素公式，可以得到电压(或电流)随时间变化的方程为x(t)=x(∞)+[x(0+)−x(∞)]e−t/τU(t)如果U(t)=U，它是U(0+)MT和U(∞）之间的某一转换U(∞)UT值，那么从暂态过程的起始值U(0+)变到U所经历的时T+U(0)tM间t可用下式计算：Mt+0U(∞)−U(0)t=RC1nt为从U(0+)到U所经历的时间MMTU(∞)−UT第9章脉冲单元电路9.1脉冲信号与电路9.29.2集成门构成的脉冲单元电路集成门构成的脉冲单元电路

6、9.3555定时器及其应用9.2集成门构成的脉冲单元电路9.2.1施密特触发器9.2.2单稳态触发器9.2.3多谐振荡器9.2.1施密特触发器一、施密特触发器的特点二、典型施密特电路分析三、施密特触发器的应用9.2.1施密特触发器一、施密特触发器的特点1、有两个稳态，且状态的保持依赖于输入信号2、可采用连续波触发：触发信号U可以是变化缓慢的模拟信I号，U达到某一电平值时，输出电压U突变。U为脉冲波IOO形。3、具有回差特性又称滞迟电压传输特性：输入信号U从低电I平上升过程中，电路状态转换时对应的输入电平，与U从高I电平下降过程中电路状态转换时对应的输入电平不同。9.2.1施密特

7、触发器例：施密特反相器的回差特性：uouiuo0uiUT－UT+(a)传输特性(b)逻辑符号下限阈值电压上限阈值电压回差电压（滞后电压）：ΔU＝U－UTT＋T－9.2.1施密特触发器二、典型施密特电路分析G1Gui(V)u2i0R11.4UT+&10.7UT－0tDuouoS&01G0t3(a)电路(b)工作波形（1）u＝0时，iR＝1，S＝0，uo为高电平，这是第一种稳态。9.2.1施密特触发器G1Gui(V)u2i0R11.4UT+&10.7UT－0tDuouoS&11G0t3(a)电路