《波形的产生与变换》ppt课件

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1、第7章波形的产生与变换7.1概述7.3集成555定时器7.2RC正弦波振荡器7.4施密特触发器7.5单稳态触发器7.6多谐振荡器7.1概述理想脉冲信号Um脉冲幅度Um：脉冲电压的最大幅度值。脉冲宽度tw：从脉冲前沿的0.5Um起到脉冲后沿的0.5Um为止的一段时间。tW0.5Umtf0.9Um0.1Umtr上升时间tr：脉冲上升沿从0.1Um上升到0.9Um所需的时间。下降时间tf：脉冲下降沿从0.9Um下降到0.1Um所需的时间。T脉冲周期T：在周期性重复的脉冲系列中，两个相邻脉冲间的间隔时间。脉冲频率f：单位时间内脉冲重复的次数f=1/T占空比D：脉冲宽度与脉冲周期的比值D=tw/TtW0

2、.5Um如何获得脉冲信号？1、利用整形电路对不符合要求的脉冲信号进行整形2、利用脉冲振荡器直接产生脉冲信号主要介绍三种脉冲电路：1.施密特触发器2.单稳态触发器3.多谐振荡器7.2RC正弦波振荡器ＲＣ正弦波振荡器一般用来产生１Ｈz～１ＭＨz的低频信号。一、自激振荡概念：正反馈可使电路在没有外加输入信号的情况下，有交流信号输出，这种现象在放大电路中称为自激振荡。AUiUoUfF讨论：基本放大电路的电压放大倍数为Ａ（Ａ=Uo/Ui），反馈电路的反馈系数为F（F=Uf/Uo），Uf=AFUi因要求Ui=Uf所以AF=1自激振荡平衡条件AF=1A=

3、A

4、∠φaF=

5、F

6、∠φf则AF=

7、AF

8、∠(φa

9、+φf)

10、AF

11、=1———幅度平衡条件φa+φf=2nπ———相位平衡条件起始时必须使

12、AF

13、＞1———自起振条件AUiUoUfF振荡器必须包含有放大电路、正反馈电路和选频电路假设Ui=10mV，A=100，F=0.01，Uo=1V,Uf=10mV若F=0.02，Uf=20mV，Uo=2VAUiUoUfFCCRR_++R2R1RPUiUoUf二、集成运算放大器组成的ＲＣ正弦波振荡器构成：同相放大电路和ＲＣ串并联网络CCRRUfUo选频特性：令：ω0=1/RC当ω＝ω0=1/RC时，反馈系数最大F=1/3而反馈系数的相位角为零φf=0UfUo=13+j（ω/ω0-ω0/ω）UfUo=13+j

14、（ωRC-1/ωRC）F=满足φa+φf=2nπ———相位平衡条件放大器为同相比例运算电路，其电压放大倍数A=1+R2/R1要满足幅度平衡条件

15、AF

16、=1就必须使A=1+R2/R1=3，即应使R2=2R1为使电路能够起振，要求Ｒ２略大于两倍的Ｒ１_++R2R1RPUiUoCCRR_++R2R1RPUiUoUfＲＣ桥式振荡器的振荡频率为f0=1/2πRC7.3集成555定时器7.3.1555定时器的电路结构与工作原理555定时器是一种多用途的单片集成电路。在外部配上少许阻容元件，便能构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器等电路。组成：1电阻分压器，2电压比较器，3RS触发器，4场效应

17、管。当控制端5脚悬空时：UR1=UR2=1/3VDD2/3VDD当控制端5脚接ECC时：UR1=UR2=1/2ECCECCRDVDD5Uo1SQQ73812UTHT+Uo2C2﹣+C1﹣R≥1≥11≥11146UTRDUO5QQ73812UTHT+Uo2C2﹣+C1﹣R≥1≥11≥11146UCOUTRDUOR=5kUR2RRUR1UO1SUTH<(2VDD/3),UTR<(VDD/3)时R=0,S=1Q=1,T截止，UO=1UTH(2VDD/3),UTR(VDD/3)时R=1,S=0Q=0,T导通，UO=0UTH<(2VDD/3),UTR(V

18、DD/3)时R=0,S=0Qn+1=Qn,UO保持不变5Uo1SQQ73812UTHT+Uo2C2﹣+C1﹣R≥1≥11≥11146UTRDUO5QQ73812UTHT+Uo2C2﹣+C1﹣R≥1≥11≥11146UCOUTRDUOR=5kUR2RRUR1UO1SVDDRD1/3VDD2/3VDD工作原理7.3.2555定时器功能555定时器功能表UTHUTRRDUOTff00导通输入输出<(2VDD/3)>(VDD/3)1保持保持>(2VDD/3)>(VDD/3)10导通<(2VDD/3)<(VDD/3)11截止UCO17623845555DUOU

19、TRUTHRDVDDGNDUTH，UTR两者都小于各自的参考电压时UO=1，放电管截止UTH，UTR两者都大于各自的参考电压时UO=0，放电管导通7.4.1由门电路构成的施密特触发器施密特触发器是一种能够把输入波形整形成为适合于数字电路需要的矩形脉冲的电路。00117.4施密特触发器0111110001100011下限阈值电压上限阈值电压回差电压（滞后电压）：ΔUT＝UT＋－UT－前面介绍的施密特