17 第8章脉冲波形的产生与整形.ppt

第8章 脉冲波形的产生与整形 §8.1.1 555定时器的组成及其应用 §8.1.2 555定时器用作多谐振荡器 §8.1.3 555定时器用作单稳态触发器 §8.1.4 555定时器用作施密特触发器 本章教学要求 1. 了解555定时器的结构特点及基本工作原理; 3. 掌握多谐振荡器的振荡频率与定时元件R、C取值的关系； 2. 理解555定时器用作多谐振荡器、施密特触发器和单稳态触发器的工作原理; 4. 掌握施密特触发器和单稳态触发器的输出电压与输入电压之间的关系； 555定时器是将模拟电路和数字电路集成于一体的电子器件。它使用方便,带负载能力较强, 目前应用广泛。 在其外部配接上少许阻容定时元件，便可以构成多谐振荡器、施密特触发器和单稳态触发器等产生脉冲的电路。 矩形脉冲(方波、巨形波)的获得方法： 1. 使用各种形式的矩形波发生电路产生矩形波； 2. 利用现有的周期性信号，通过整形电路变换为所需要的矩形波信号。 §8.1.1 555定时器的组成及工作原理 §8.1 集成555定时器及其应用 在数字电路中，矩形脉冲作为时钟信号控制着整个数字系统的工作，所以时钟脉冲的好坏直接关系整个系统能否正常工作。 一、555定时器的组成 1. 分压器 R=5kΩ 2/3VCC 1/3VCC 基本RS 触发器 比较器 C1的同相端加电压为2/3Vcc C2的反相端加电压为1/3Vcc 外加参考电压，结果又怎样？ 2. 比较器 VTH ＞2/3Vcc， VTR ＞1/3Vcc， 3. 基本RS触发器 置数端和复位端均为低电平有效 4. 晶体管开关和输出缓冲器 非门为缓冲器，作用是提高带负载能力并隔离负载对定时器的影响. Q=1, TD导通, 7脚输出低电平; Q=0, TD截至, 7脚输出高电平; 图 6.0.2 VOC1=VOL; VOC2=VOH; - + + ∞ 1 C - + + ∞ 2 C R 1 S 1 R Q 1 R R R CO V TH TR GND CC V D R uD ③ ④ ⑤ ① ⑥ ② ⑦ ⑧ uO TD R=5kΩ 2/3VCC 1/3VCC 基本RS 触发器 比较器 二、555定时器的符号 ① ③ ⑤ ④ ⑥ ⑦ ⑧ ② RD VCC uD VCO TR GND uO TH 555 三、555定时器外形 图 8-1 一、555定时器的组成 - + + ∞ 1 C - + + ∞ 2 C R 1 S 1 R Q 1 R R R CO V TH TR GND CC V D R uD ③ ④ ⑤ ① ⑥ ② ⑦ ⑧ uO TD 四、555定时器的基本功能 555能在宽电源电压范围内工作，可承受较大的负载电流。 双极型555定时器的电源电压：5~16V，最大负载电流：200mA CMOS型7555定时器的电源电压：3~18V，最大负载电流：4mA TH TR RD uO TD CC 3 2 V CC 3 1 V CC 3 1 V CC 3 2 V 1 CC 3 2 V CC 3 V L L 通 表6.0.1 H 通 L H 止 H H 保持 保持 图 8-1 一、555定时器的组成 1 0 1 1 0 1 - + + ∞ 1 C - + + ∞ 2 C R 1 S 1 R Q 1 R R R CO V TH TR GND CC V D R uD ③ ④ ⑤ ① ⑥ ② ⑦ ⑧ uO TD 五、555的应用 4 8 1 6 2 3 5 S2 S1 R R C VCC TH TR M 微电机 555 uo S1 : 启动按钮 工作原理 仅按下S1 ，则 uo=1 ，电机转动 ；即使放开 S1 ，uo 保持为1 , 电机继续转动 ； 2. 仅按下S2 ，则 uo=0 ，电机停止转动 ；即使放开 S2 ，uo 保持为0 , 电机仍然不会转动 。 S2 : 停止按钮 - + + ∞ 1 C - + + ∞ 2 C R 1 S 1 R Q 1 R R R CO V TH TR GND CC V D R uD ③ ④ ⑤ ① ⑥ ② ⑦ ⑧ uO TD §8.1.2 多谐振荡器 V CC u o R R C C 1 2 1 2 3 4 5 6 7 8 555 5 一、电路结构 二、工作原理(设起始uc=0) uo=UOH； TD截 止； uc ↑ ； τ1=C(R1+R2) 暂稳态Ⅰ uc ↓ ； uo=UOL； TD导通；τ2=CR2 uc=2/3Vcc ； UOH→ UOL ; TD:截止→ 导通；翻转Ⅰ uc=1/3Vcc ；UOL→ UOH; TD:导通→截止；翻转Ⅱ 暂稳态Ⅱ 0 1 1 0 1 图 8-1 图 8-2