6脉冲产生 整形电路.ppt

第六章 脉冲产生与整形电路 1、集成555定时器的基本原理和功能 * * 6.1 概述 一、矩形脉冲的基本特性 1. 矩形脉冲的二值性 矩形脉冲 二进制数字信号 高、低电平 1、0 2. 矩形脉冲的特性参数 T T — 脉冲周期 Um Um— 脉冲幅度 0.5Um tW tW — 脉冲宽度 0.1Um 0.9Um tr tr — 上升时间 tf tf — 下降时间 3. 获得脉冲的方法： 　　1）自激振荡电路直接产生矩形脉冲。 　　 由多谐振荡器来实现 555 定时器是构成多谐振荡器、施密特触发器和单稳态触发器的既经济又简单实用的器件。 　　2）对已有波形（正弦波、锯齿波等）进行整形。 由施密特触发器和单稳态触发器来实现 二、555 定时器 1. 电路组成 分压器 比较器 RS 触发器 输出 缓冲 晶体管 开关 +VCC uO TD 5 k? 5 k? 5 k? 8 3 1 6 5 7 2 4 1 uD 2. 基本功能 +VCC uO TD 5 k? 5 k? 5 k? 8 3 1 6 5 7 2 4 1 uD CO TH TR ? ? 0 UOL 导通 2VCC/3 1 1 1 UOL VCC/3 导通 2VCC/3 VCC/3 不变 不变 2VCC/3 VCC/3 UOH 截止 0 1 1 0 UTH uo TD的状态 U R 3. 555 定时器的外引脚 1）TTL电路 电源: 4.5 ? 16V 555 1 2 3 4 8 7 6 5 2）CMOS电路 电源: 3 ? 18V 带负载能力强。 6.2 施密特触发器 （Schmitt Trigger） 一、电路组成及工作原理 +VCC uO1 TD 8 3 1 6 5 7 2 4 1 uI 工作原理 uI t UOH uO t UOL O O 0 1 1 0 1 0 uI 上升时与 2VCC/3 比 uI 下降时与 VCC/3 比 +VDD uO2 6.2.1 用555定时器构成的施密特触发器 二、滞回特性及主要参数 (一) 滞回特性 UT– O uI uO UOH UOL UT+ uI 增大时与上限阈值比 特点: uI 减小时与下限阈值比 上限阈值电压 (二) 主要静态参数 回差 电压 下限阈值电压 回差电压 ?UT = UT+ – UT– +VCC uO1 TD 8 3 1 6 5 7 2 4 1 uI 0 1 1 0 1 0 UCO 注意：外加 UCO 时，可改变阈值和回差电压。 ?UT = UT+ – UT– 6.2.2 施密特触发器的应用举例 一、接口与整形 1、接口 把缓变输入信号转换为TTL系统要求的脉冲 正弦波 振荡器 1 2、整形 输入 输出 UT+ UT– 二、阈值探测、脉冲展宽 1、阈值探测 输入 UT– UT+ 输出 二、阈值探测、脉冲展宽 2、脉冲展宽 C A uO uI uA 集电极开路输出 uI uA uO UT+ UT– 6.3 单稳态触发器（Monostable Trigger） 单稳态触发器的特点 1.只有两种状态:稳态和暂稳态； 2.外来触发窄脉冲:稳态?暂稳态?稳态； 3.暂稳态持续时间取决于电路参数，与触发脉冲无关。 用途 1.定时：产生一定宽度的方波。 2.延时：将输入信号延迟一定时间后输出。 3.整形：把不规则波形变为宽度、幅度都相等的脉冲。 一、电路组成及工作原理 +VCC uO 8 3 1 6 5 7 2 4 1 TD Q R C uI uC uI 与 VCC/3 比较 uC 与 2VCC/3 比较 稳态： TD 导通, Q = 0 1 1 0 1 0 1 饱和 暂稳态： TD 截止, Q = 1 1 1 0 截止 暂稳态 ? 稳态 自动 0 1 0 0 导通 1 1 0 0 6.3.1 单稳态触发器工作特点 二、工作波形 uO uI VCC 0 uC 0 2VCC/ 3 VCC uO 三、主要参数 1. 输出脉冲宽度 tw tw uC（0+） = 0, uC（?） = VCC , uC（tw） = 2VCC / 3 2. 恢复时间 tre 很小 ?2 = RCESC 3. 最高工作频率 fmax 6 2 7 8 4 1 5 3 555 R C + +VCC 0.01 ?F uI + uC – 6.3.2 单稳态触发器应用举例 一、延时与定时 1. 延时 1 uI u?O uO uF uI u?O tW 2. 定时选通 uF uO 二、整形 uI uO 6.4 多谐振荡器 （Astable Multivibrator） 6.4.1 555定时器构成的多谐振荡器 +VCC uO