医学专题—脉冲波形的产生与整形课件

1、医学专题脉冲波形的产生与整形第5章上页下页返回(fnhu)第一页，共二十三页。医学专题脉冲波形的产生与整形不需要任何(rnh)输入信号；必须(bx)在电路中引入足够强的正反馈。波形产生电路包括正弦和非正弦(如方波、三角波)波形产生电路。波形产生电路的共同特点：波形产生电路的共同特点：第5章上页下页返回(fnhu)第二页，共二十三页。医学专题脉冲波形的产生与整形 555555集成定时器是一种模拟电路集成定时器是一种模拟电路(dinl)(dinl)和和数字电路数字电路(dinl)(dinl)结合的中规模集成电路结合的中规模集成电路(dinl)(dinl)。 常用常用(chn yn)(chn yn)

2、的的555555定时器有：定时器有： 双极型双极型定时器定时器5G1555 CMOS定时器定时器CB7555CB75555.1 555定时器的原理(yunl)第5章上页下页返回第三页，共二十三页。医学专题脉冲波形的产生与整形RDSDQQ4+C1C2C1输出(shch)为1，C2输出为0Q为0，T截止，输出为截止，输出为1 1当U6 UDD， U2 UDD时3231RT上页下页18RRR7265控制控制(kngzh)端端(CO)阈值阈值(y zh)端端(TH)放电晶体管放电晶体管分压器分压器比较器比较器31G反相器反相器放电端放电端 (D)+UDD复位输出端输出端GND1001RS触发器触发器当

3、U6 UDD， U2 UDD时3231C1输出为0，C2输出为101Q为1，T导通导通，输出为输出为0 010 0第5章触发端触发端(TR)返回第四页，共二十三页。医学专题脉冲波形的产生与整形输输 入入输输 出出TH（U6）TR （U2）复位(f wi)端R输出(shch)放电管T X X 0 0 0 导通导通 UDD UDD 1 1 1 1 截止截止3231 UDD UDD 1 1 0 0 导通导通3231 UDD UDD 1 1 不变不变 不变不变3231上页下页555555定时器功能表定时器功能表GND第5章56271841+C1+C2RDSDQQG3RRRRT+UDD放电晶体管复位输出

4、端输出端控制端控制端(CO)阈值端阈值端(TH)触发端触发端(TR)放电端放电端 (D)返回(fnhu)第五页，共二十三页。医学专题脉冲波形的产生与整形4+C2TN上页下页TH3D+UDDGNDCB7555CB7555集成集成(j chn)(j chn)定时器的电路结构定时器的电路结构图图第5章TR返回(fnhu)111111C1+C2+RRRCORD865271OUTQ第六页，共二十三页。医学专题脉冲波形的产生与整形上页下页5.2 5.2 用用555定时器组成定时器组成(z chn)(z chn)多谐振荡器多谐振荡器 多谐振荡器也称无稳态触发器，它没有稳定状态，同时多谐振荡器也称无稳态触发器

5、，它没有稳定状态，同时不需要不需要(xyo)(xyo)外加脉冲信号，就能输出一定频率的矩形脉冲。外加脉冲信号，就能输出一定频率的矩形脉冲。第一(dy)暂态第二暂态第5章返回第七页，共二十三页。医学专题脉冲波形的产生与整形+UDDu08 473625555工作工作(gngzu)(gngzu)原理原理上页下页第5章00u03UDD23UDD1uc（u2） UDD ，u6 UDD，T截止， 输出u0= 1 ，3132 uc上升 ，uc（u2） UDD ，u6 UDD，（保持不变）3132接通(ji tn)UDD， C充电， uc上升， uc（u2） UDD ，u6 UDD，T导通，C放电， 输出Q=

6、03132C放电(fng din)C放电，uc下降 u2 UDD ，u6 UDD，T截止， 输出u0= 1 ，C又充电31321 10 01 1T1 =（R1+R2）Cln2 0.7（R1+R2）CT1C充电 放电R1R20.01ufCttTH（U6）TR （U2）放电管T1 1 1 1 截止截止Ruo32 UDD31 UDD2 UDD3 UDD131 1 0 0 导通导通32 UDD UDD131 1 不变不变 不变不变uc1返回T2= R2Cln2 0.7 R2CT2T = T1 + T2 0.7（R1+2R2）CT第八页，共二十三页。医学专题脉冲波形的产生与整形上页下页应用应用(yngy

7、ng)(yngyng)举例举例1 1、 如图为一防盗报警电路，试说明如图为一防盗报警电路，试说明(shumng)(shumng)其工作原理其工作原理。 由由555构成构成(guchng)(guchng)何种电路？何种电路？ 铜丝不断时，输出为何种状态？铜丝不断时，输出为何种状态？ 铜丝被碰断后，输出为何种波形？铜丝被碰断后，输出为何种波形？64755558132S6V100F0.01F0.01F100k5.1k50k8ab+细铜丝第5章返回第九页，共二十三页。医学专题脉冲波形的产生与整形上页下页 2 2、 如图为一门铃电路如图为一门铃电路(dinl)(dinl)，试说明其工作原理，试说明其工作

8、原理。8 473621 5555SB+5V100F0.01F0.01F100k5.1k第5章返回(fnhu)第十页，共二十三页。医学专题脉冲波形的产生与整形上页下页 3 3、 如图为一模拟如图为一模拟(mn)(mn)公安警车音响的电路，试说公安警车音响的电路，试说 明其工作原理明其工作原理。第5章返回(fnhu)100F0.01F47k4.7kR1R2RRR5R6C1C2C3C4T84762154.7k10k100k2.7k0.01F100F+CB7555CB7555IC1IC2+UDD（515V第十一页，共二十三页。医学专题脉冲波形的产生与整形5.3 5.3 5.3.1 用555定时器组成(

9、z chn)单稳态触发器5.3.2 用555定时器组成(z chn)施密特触发器上页下页第5章返回第十二页，共二十三页。医学专题脉冲波形的产生与整形上页下页第5章 双稳态触发器，有两个稳定状态，从一个稳态翻 转为另一个稳态必须靠脉冲信号触发，脉冲消失 后，稳态一直保持。 单稳态触发器在脉冲信号未加之前，处于稳定状 态，经信号触发后，触发器翻转到新的状态，经 过一定延时后触发器又自动翻转到原来的稳定状 态。所以只有(zhyu)一种稳定状态。返回(fnhu)5.3.1 用555定时器组成(z chn)单稳态触发器第十三页，共二十三页。医学专题脉冲波形的产生与整形单稳态触发器单稳态触发器上页下页第5

10、章C2+RDSDQQGR1TRRR+C1 设uC = 0，当ui = 1（未来信号）电容C被充电，1 11 1 设Q = 0，Q = 1时 ，T导通，C放电， uc 0 C1输出为“1”，输出“0”保持不变。0 01 1001 10 01 1C放电(fng din)1 11 11 10 0返回(fnhu)RC复位(f wi)+UDDuouiuCC1、 C2输出高电平，输出端保持原状态不变。分两种情况讨论 设Q = 1，Q = 0时 ，T截止，C充电，ucuc UCC ，C1输出为“0” ，32T又导通， C放电， C1输出为“1”，输出“0”。当无触发信号时，触发器将为Q = 0的稳定状态。第

11、十四页，共二十三页。医学专题脉冲波形的产生与整形上页下页第5章uouittt当无触发信号时，触发器处于(chy)其输出u0 = “0”的稳定状态当有输入信号时， ui UDD ，C2输出为“0”，Q = “1”， Q = “0”，T截止，C充电13uc 上升Uc UDD ， ui UDD ，C1为“1”，C2为“1”，输出(shch)保持不变231323当uc UDD 时，使C1输出为“0” ，Q = “0”，Q = “1” 0 01 10 01 1T导通，uc 放电 ，回到无触发(chf)信号时稳态返回+UDDC2+RDSDQQR1RRR+C1uouiRC0 00 0101 11 10 01

12、 11 1UDD23UDD13uC输出矩形脉冲宽度输出矩形脉冲宽度 tW = RCIn3 1.1RC第十五页，共二十三页。医学专题脉冲波形的产生与整形上页下页 如图为一简单的具有如图为一简单的具有(jyu)(jyu)自动关断功能的照明自动关断功能的照明灯电路，试说明其工作原理灯电路，试说明其工作原理。第5章返回(fnhu)例例5.3.14.7M4.7M1k1M200F8476213CB7555ICTHDTRRD第十六页，共二十三页。医学专题脉冲波形的产生与整形8 4 27361555+6VLED50F200k金属片+上页 如图为一简易触摸开关电路，当手模如图为一简易触摸开关电路，当手模(shu

13、m)(shum)金金属片时属片时, ,发光二极管发光二极管LED亮，经过一定时间，发光二极亮，经过一定时间，发光二极管熄灭。管熄灭。555555定时器构成定时器构成(guchng)(guchng)何种电路？何种电路？第5章返回(fnhu)下页例例5.3.2第十七页，共二十三页。医学专题脉冲波形的产生与整形第5章返回(fnhu)下页5.3.2 用用555集成集成(j chn)(j chn)定时器组成施密特触发器定时器组成施密特触发器上页 施密特触发器有两个稳定状态，也是一种双稳态触发器，但它与第4章介绍的触发器不同。有如下(rxi)特点： （1）不具有记忆保持功能，其稳定状态依赖输入信不具有记忆

14、保持功能，其稳定状态依赖输入信 号来维持；号来维持； （2）它属于电平触发，而不是脉冲触发；它属于电平触发，而不是脉冲触发； （3）两种状态翻转时的输入电压（称阈值电压）不同。两种状态翻转时的输入电压（称阈值电压）不同。第十八页，共二十三页。医学专题脉冲波形的产生与整形第5章返回(fnhu)下页uiUOHU0L0UT-UT+上页电压传输特性电压传输特性(txng)曲线曲线图形符号图形符号u0uiu0回差电压UT= UT+UT-第十九页，共二十三页。医学专题脉冲波形的产生与整形上页返回(fnhu)第5章工作工作(gngzu)(gngzu)原理原理26843517CB75550.01FuiTHTR

15、u0+UDD+UDDu0RTH（U6）TR （U2）放电管T1 1 1 1 截止截止Ruo32 UDD31 UDD2 UDD3 UDD131 1 0 0 导通导通32 UDD UDD131 1 不变不变 不变不变下页第二十页，共二十三页。医学专题脉冲波形的产生与整形上页返回(fnhu)第5章ttUOMUOL00uo工作工作(gngzu)(gngzu)原理原理uiUDDUDD2313ui UDD13u6 UDD，23，T截止， 输出 u0= 1u2 UDD13u6 UDD，23，T截止， 输出 u0= 1u2 UDD13u6 UDD，23，T导通， 输出 u0= 0u2 UDD13u6 UDD，23，T截止， 输出 u0= 1下页第二十一页，共二十三页。医学专题脉冲波形的产生与整形上页 如图为一个根据环境亮度变化能自动如图为一个根据环境亮度变化能自动(zdng)(zdng)开启、关开启、关断功能的照明灯控制电路，试说明其工作原理断功能的照明灯控制电路，试说明其工作原理。第5章返回(fnhu)例例5.3.3R1C10k0.01F8456213CB7555IC+UDDD第二十二页，共二十三页。医学专题脉冲