第8章脉冲波形的产生PPT学习教案

1、会计学1第第8章脉冲波形的产生章脉冲波形的产生TTqw trtf0.1Vm0.5Vm0.9VmTWVmT脉冲波形参数脉冲波形参数脉冲宽度脉冲宽度脉冲幅度脉冲幅度上升时间上升时间下降时间下降时间占空比占空比q脉冲频率脉冲频率fTf1第1页/共59页路组成及工作原理和集成555定时器的应用第2页/共59页V V+ VO +A第3页/共59页C1+-C2+-VC1(VR)VC2(VS)V-C5TH6TL21R4QQRS1233图图8-1 集成集成5G555定时器原理图定时器原理图RT7D5kR1R2R3VR1VR285k5kVCC0.01F1 2 3 48 7 6 5+VCCD THV-CGND T

2、LOUTR5G555第4页/共59页C1+-C2+-VC1(VR)VC2(VS)V-C5TH6TL21R4QQRS1233图图8-1 集成集成5G555定时器原理图定时器原理图RT7D5kR1R2R3VR1VR285k5kVCC01012VCC/30102VCC/3VCC/3不变不变不变不变112VCC/3VCC/31001第5页/共59页表表8-1 5G555定时器的功能表定时器的功能表TH TLRvO T 2VCC/32VCC/32VCC/3VCC/3VCC/30111 0 0不变不变 1导通导通导通导通不变不变截止截止第6页/共59页第7页/共59页第8页/共59页VCC0.01F765

3、843215G555DTHTLdvC图图8-2 多谐振荡器多谐振荡器CR1R2外接电阻和电外接电阻和电容，定时元件容，定时元件外接电阻和电外接电阻和电容，定时元件容，定时元件外接电阻和电外接电阻和电容，定时元件容，定时元件第9页/共59页VCC0.01F765843215G555DTHTLdvC图图8-2 多谐振荡器多谐振荡器CR1R2电路接通电源前电路接通电源前，vC=0V，vTH=vTL=vd=vC=0V0V电路接通电电路接通电源源VCC开始时开始时，由于电容，由于电容器上的电压器上的电压不能突变，不能突变，则则vTHVR1，vC1=1，vTLVR2，vC2=0。2VCC3VCC3VCC0

4、tw1tw2VCCT图图8-3多谐振荡器工作波形图多谐振荡器工作波形图vo基本基本RS触发器触发器处于处于1状态状态0 1 QQ定时器输出定时器输出vO=1三极管开三极管开关截止，电源关截止，电源VCC通过通过R1、R2给电容器充电给电容器充电，使，使TH、TL的的电位逐渐升高电位逐渐升高。定时器暂稳态，输出定时器暂稳态，输出vO高电平。高电平。 第10页/共59页CRRTf)2(43. 1121 2VCC3VCC3VCC0tw1tw2VCCTvo 输出脉冲幅度为：输出脉冲幅度为：VmVCC2121W12RRRRTtq 第11页/共59页VCC0.01F765843215G555DTHTLD2

5、D1图图8-4 占空比可调多谐振荡器占空比可调多谐振荡器CR1R2RW充电电流放电电流 脉冲宽度脉冲宽度tw10.7R1C 脉冲间隔时间脉冲间隔时间tw20.7R2C 振荡周期振荡周期T0.7(R1+R2)C 211211211)(7 . 07 . 0RRRCRRCRtttqwww 第12页/共59页第13页/共59页71211 RRRq 求得：求得：R2=6R1； 根据根据T=0.7(R1+R2)C= 0.7(R1+6R1)C， 取取C=10F，算得：，算得：R1=143k。 R2=857k。 对于对于500Hz多谐振荡器的占空比，题目未提出要多谐振荡器的占空比，题目未提出要求，现选占空比等

6、于求，现选占空比等于2/3，根据，根据 算得：算得：R3=R4 根据根据T=0.7(R3+2R4)C，取，取C=1F，算得：，算得：R3=R4=0.95k，第14页/共59页VCC0.01F765843215G555DTHTLD2D1图图8-5 例例8-1电路图电路图C=10FR1=143kR2=857kRW0.01F765843215G555DTHTLdC1FR1 9.5kR2 9.5k第15页/共59页一定、幅度一定的矩形波。第16页/共59页发脉冲无关。第17页/共59页VCC0.01F765843215G555DTHTLdvI图图8-6 单稳态触发器单稳态触发器CR1第18页/共59页

7、C1+-C2+-R1R2R3VR1VR2VC1(VR)VC2(VS)RR45TH6TL21T7D3QQRS1238图图8-5 单稳态触发器单稳态触发器5k5k5kVCC0.01FvOvIR 翻转过程翻转过程： 电路由稳电路由稳态翻转到态翻转到暂稳态；暂稳态；并且电路并且电路自动回到自动回到稳态。稳态。第19页/共59页VCC02VCC3VCC0VCCTwvIvO图图8-7单稳态触发器工作波形单稳态触发器工作波形第20页/共59页VCC02VCC3VCC0VCCTwvIvO图图8-7单稳态触发器工作波形单稳态触发器工作波形RCRCVVVRCT1 . 13ln32lnCCCCCCw 这种单稳态触发

8、器电路这种单稳态触发器电路要求输入触发脉冲宽度要求输入触发脉冲宽度要小于要小于Tw，而输入，而输入vI的周的周期要大于期要大于Tw，使，使vI的每一的每一个负触发脉冲都起作用个负触发脉冲都起作用。第21页/共59页n慢变化的输入信号，变换成矩形波输出。第22页/共59页第23页/共59页vITHTLVCC31584625G555vO0.01F图图8-8施密特触发器施密特触发器Q如果输入信号电压如果输入信号电压vI是是三角波，当三角波，当vIVCC/3时比较器时比较器C2输出输出vC2=0，基本，基本RS触发器置触发器置1，Q=1， =0，输出，输出vO=1。Q当当vI上升到上升到2VCC/3时

9、时，比较器，比较器C1输出输出vC1=0，此时基本，此时基本RS触发器触发器复复0，Q=0， =1，输，输出出vO=0。第24页/共59页vOt02VCC30vItVCC3VT+VT-图图8-9施密特触发器工作波形施密特触发器工作波形第25页/共59页VOHVOLVCC32VCC3vO0vI图图8-9施密特触发器电压传输特性施密特触发器电压传输特性第26页/共59页vOvI图图8-11施密特触发器逻辑符号施密特触发器逻辑符号vOvI1第27页/共59页第28页/共59页vI1vI2vI3vO1vO2vOG1G2G3(a)电路原理图电路原理图111第29页/共59页vI1vI2vI3vO1vO2

10、vOG1G2G3(a)电路原理图电路原理图111tpd图图8-11 简单的环形振荡器简单的环形振荡器(b)图工作波形图图工作波形图tvO(vI1)0vO1(vI2)0tvO2(vI3)0t 振荡周期振荡周期T=6tpd。第30页/共59页第31页/共59页延时环节延时环节延时环节延时环节限流电阻限流电阻vI1vI2vI3vO1vO2vOG1G2G3图图8-12 RC环形振荡器环形振荡器CRSR111100 vI3VT(1.4V)时，时，vO为低电平；为低电平； vI3VT时，时，vO为高电平。为高电平。ttttVTVT- ( VO H-VOL)VT+(VOH-VOL)VOHVOLvO（vI1）

11、vO1vO2vI3（vI2）0000暂态暂态I暂态暂态II第32页/共59页第33页/共59页第34页/共59页第35页/共59页f0fx0电电感感性性电电容容性性符号符号图图8-14石英晶体的阻抗频率特性与符号石英晶体的阻抗频率特性与符号电电容容性性第36页/共59页C1vOG1C2G2图图8-15石英晶体多谐振荡器石英晶体多谐振荡器RR11第37页/共59页发器。第38页/共59页0.47kvIvO1vOvI2C0.01FR图图8-16 单稳态触发器单稳态触发器G1G2& 输出脉冲宽度输出脉冲宽度TW近似近似计算：计算： TW0.8(RO+R)C 公式中的公式中的RO为与非门为与非门的输出

12、电阻，的输出电阻， RO100。tttt0000vOVTvI2vO1vI图图8-17单稳态触发器工作波形单稳态触发器工作波形第39页/共59页第40页/共59页tvI0tvO0图图8-18 脉冲波形脉冲波形第41页/共59页第42页/共59页单稳电路单稳电路vAvBvOvI(a)逻辑图逻辑图vOvIvBvA(b)波形图波形图图图8-19 脉冲定时电路脉冲定时电路Tw&第43页/共59页单稳电路单稳电路TwvIvOTwvIvO00t1t2tt图图8-20脉冲延时脉冲延时(a)逻辑图逻辑图( b ) 波 形波 形图图第44页/共59页n电平偏移作用。RSQQG1G2G3vIvOD图图8-21 施密特电路施密特电路1&第45页/共59页RSQQG1G2G3vIvOD图图8-21 施密特电路施密特电路1&VOHVOLVT+=1.4VVT-=0.7VvOtt00图图8-22 工作波形图工作波形图vI第46页/共59页第47页/共59页vIvOVT+VT-图图8-23波形变换和整形波形变换和整形第48页/共59页第49页/共59页vIvOVT+VT-图图8-24幅度鉴别波形幅度鉴别波形第50页/共59页VCCvIvOG1RCvC (a) 原理图原理图vIvOvCVT+(b)波形图波形图图