02238模拟、数字及电力电子技术脉冲产生与整形

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1、脉冲波形的产生和整形一、555定时器的电路结构与功能555电路又称为集成定时器。1．结构：由三个阻值为5K的电阻组成的分压器。两个电压比较器C1、C2，基本RS触发器，放电三极管TD，缓冲器组成。C1、C2功能：如果V+电压大于V-，则比较器输出为高电平VC=1，反之输出为低电平，VC=0。比较器C1的比较电压为VR1，C2的比较电压为VR2。当VCO悬空时，VR1=1/3VCCVR2=2/3VCC，当VCO外接固定电压时，VR1=VCOVR2=1/2VCO，TD为集电极开路的三极管，为外接电容提供充放电回路。G4为输出缓冲反相器，起整

2、形，提高带负载能力。R'D置零输入端，正常工作置高电平。2．工作原理：①当时，C1输出低电平，C2输出高电平，RS置0，TD导通，V0为低电平。②当时，C1输出高电平，C2输出低电平，RS置1，TD截止，V0为高电平。当时，C1输出高电平，C2输出高电平，RS保持，TD、V0都保持原来的情况。④当时，C1输出低电平，C2输出低`电平，RS输出Q=Q'=1，TD截止，V0为高电平。二、555定时器的功能表及符号VOVCO7624531V'OTHTR'VCC8R'DGNDTHVOTD状态0╳╳低导通1>>低导通1<>不变不变1><高截止1<

3、<高截止有两个阈值电压：随着TH端和TR'端的电压不同，其工作状态将发生变化第三节施密特触发器（SchmittTrigger）二、用555定时器构成施密特触发器将TH端和TR端并联作输入端，接输入电压VI0.01µFVO5624731VcOTHTR'VCC8R'DGND0.01µFVI1．从0逐渐升高的过程：VC1VC2VO<10VOH<<11VOH保持不变>01VOL即：VT+:正向阈值电压或上限阈值电压；VT+＝2．从高于开始下降的过程：VC1VC2VO<<11VOL保持不变<10VOH即：VT-负向阈值电压或下限阈值电压；VT-＝

4、3．回差电压：三、施密特触发器的应用1．波形变换2．脉冲整形第四节单稳态触发器一、单稳态触发器的特点：第一：它有稳态和暂稳态两个不同的工作特点；VOV'O5624731VCTHTR'VCC8R'DGND0.01µFVIRC第二：在外界触发脉冲的作用下，能从稳态翻转到暂稳态，在暂稳态维持一段时间以后，再自动返回稳态；1．电路组成及工作原理VI0.01µFRC组成：把VI2作为触发器信号的输入端，TD、R组成的反相器输出电压V'O接到VI1，同时在VI1对地接入电容C，构成积分单稳态电路工作原理：①稳态：VI=VH设TD工作在饱和状态，则：

5、VC=VTH=0V,555电路处于保持状态，且一定是VO=VL，这是因为若假设TD截止，则不合理。②触发：VI=VL，555电路状态翻转为VO=VH,此时TD截止，VC保持0V不变。③暂稳态：电容C充电→VC↑其三要素为：VC(0)=0V，VC(∞)=VCC，ζ=RC④自动返回当VC=2/3VCC时，555电路翻转为输出VL,而VC保持不变。④恢复由于TD导通，电容C向TD放电，使VC迅速下降为0V。2．单稳态触发器工作波形及脉冲宽度第五节多谐振荡器1．电路结构及工作原理VOV'O5624731VCTHTR'VCC8R'DGND0.01

6、µFVIR1CR2电路的原理：①刚接通电源：VC=0V，VO=VH，TD截止，此时为暂稳态1：电容C充电→VC↑②在t1时刻VC=2/3VCC，555电路翻转。进入暂稳态2—VC=VL，TD导通。电容C充电→VC↓在t2时刻VC=1/3VCC，555电路再次翻转。进入暂稳态12．工作波形及周期【例1】　用集成芯片555构成的施密特触发器电路及输入波形Vi如图5-1（a、b）所示，试画出对应的输出波形Vo解：由图5-1所示集成电路定时器555内部电路结构可知，该施密特触发器的正向阈值电压（上触发电平）,反向阈值电压（下触发电平），见图6.

7、3（b）从t=0时刻开始，Ui上升，但Ui＜1.7V，电压比较器A2的输出，电压比较器A2的输出（见图6.4所示）Q＝1（V0＝5V）；当1.7V＜Ui＜3.3V时，，，使Q＝1保持不变；当Ui≥3.3V时，，，使Q＝0（即U0＝0V）。Ui由4V开始下降，但当1.7V＜Ui＜3.3V时，，，使Q＝0保持不变；当Ui下降到Ui<1.7V时，又恢复到，，Q＝1。综上的述，该电路的输出波形如5-1（c）所示。【例2】用集成芯片555所构成的单稳态触发器电路及输入波形Vi如图5-3（a）、（b）所示，试画出对应的输出波形Vo和电容上的电压波形

8、Vc，并求暂稳态宽度tw。解：由图5-2所示的集成电路定时器555内部电路结构知，电容C接芯片内晶体管T的集电极。当T管的基极电压为高电平时，T管导通。在电路接通电源开始时。电源VCC通过R向C充电。当UC