脉冲波形的产生与变换课件

1、浙江万里学院电信学院浙江万里学院电信学院 2009.102009.10Chapt5 Chapt5 脉冲波形的产生与变换脉冲波形的产生与变换第五章第五章 脉冲脉冲(michng)(michng)波形的产生与变换波形的产生与变换教学要求：教学要求：1.1.应用晶振产生应用晶振产生(chnshng)(chnshng)1Hz1Hz时钟脉冲；时钟脉冲；2.5552.555定时器及其应用定时器及其应用555555组成施密特触发器组成施密特触发器555555组成单稳态触发器组成单稳态触发器555555组成多谐振荡器组成多谐振荡器第一页，共四十一页。浙江万里学院电信学院浙江万里学院电信学院 2009.1020

2、09.10Chapt5 Chapt5 脉冲波形的产生与变换脉冲波形的产生与变换应用应用(yngyng)晶振产生晶振产生1Hz时钟脉冲时钟脉冲第二页，共四十一页。浙江万里学院电信学院浙江万里学院电信学院 2009.102009.10Chapt5 Chapt5 脉冲波形的产生与变换脉冲波形的产生与变换第三页，共四十一页。浙江万里学院电信学院浙江万里学院电信学院 2009.102009.10Chapt5 Chapt5 脉冲波形的产生与变换脉冲波形的产生与变换第四页，共四十一页。浙江万里学院电信学院浙江万里学院电信学院 2009.102009.10Chapt5 Chapt5 脉冲波形的产生与变换脉冲波

3、形的产生与变换第五页，共四十一页。浙江万里学院电信学院浙江万里学院电信学院 2009.102009.10Chapt5 Chapt5 脉冲波形的产生与变换脉冲波形的产生与变换32.768KHz32.768KHz10M10M 30pF30pF1030pF1030pF32.768KHz32.768KHz从计数器输出端可以得从计数器输出端可以得到多种到多种32.678kHz32.678kHz的分的分频频(fn pn)(fn pn)脉冲脉冲 第六页，共四十一页。浙江万里学院电信学院浙江万里学院电信学院 2009.102009.10Chapt5 Chapt5 脉冲波形的产生与变换脉冲波形的产生与变换32.

4、768KHz32.768KHz10M10M 30pF30pF1030pF1030pF32.768KHz32.768KHz2Hz2Hz2Hz2Hz1Hz1Hz第七页，共四十一页。浙江万里学院电信学院浙江万里学院电信学院 2009.102009.10Chapt5 Chapt5 脉冲波形的产生与变换脉冲波形的产生与变换在数字电路在数字电路(dinl)中，凡每来一个时钟脉冲就翻转一次的电路中，凡每来一个时钟脉冲就翻转一次的电路(dinl)，都，都称为称为T触发器。触发器。1J C11K1QQCPJK触发器触发器T触发器触发器第八页，共四十一页。浙江万里学院电信学院浙江万里学院电信学院 2009.102

5、009.10Chapt5 Chapt5 脉冲波形的产生与变换脉冲波形的产生与变换第八章 脉冲波形(b xn)的产生与变换第九页，共四十一页。浙江万里学院电信学院浙江万里学院电信学院 2009.102009.10Chapt5 Chapt5 脉冲波形的产生与变换脉冲波形的产生与变换第十页，共四十一页。浙江万里学院电信学院浙江万里学院电信学院 2009.102009.10Chapt5 Chapt5 脉冲波形的产生与变换脉冲波形的产生与变换CP1D C1QQ第十一页，共四十一页。浙江万里学院电信学院浙江万里学院电信学院 2009.102009.10Chapt5 Chapt5 脉冲波形的产生与变换脉冲波

6、形的产生与变换掌握重点掌握重点:由由555组成的三种脉冲电路组成的三种脉冲电路(施密特触发器、单稳态施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器的工作原理触发器、多谐振荡器的工作原理(yunl)、工作波、工作波形、电路接法形、电路接法第十二页，共四十一页。浙江万里学院电信学院浙江万里学院电信学院 2009.102009.10Chapt5 Chapt5 脉冲波形的产生与变换脉冲波形的产生与变换第十三页，共四十一页。浙江万里学院电信学院浙江万里学院电信学院 2009.102009.10Chapt5 Chapt5 脉冲波形的产生与变换脉冲波形的产生与变换 & & & VIC vI1

7、 +VCC VO Vo 5k 5k 5k C1 C2 G1 G2 G3 T + + RD Q Q vI2 一、电路一、电路(dinl)结构结构控制控制(kngzh)电压端电压端阈值输入端触发输入端直接复位端输出端放电端电源RS地第十四页，共四十一页。浙江万里学院电信学院浙江万里学院电信学院 2009.102009.10Chapt5 Chapt5 脉冲波形的产生与变换脉冲波形的产生与变换 & & & VIC vI1 +VCC VO Vo 5k 5k 5k C1 C2 G1 G2 G3 T + + RD Q Q vI2 组成：组成：3 3个个5k5k电阻电阻(dinz)(d

8、inz)分压器故称分压器故称555555定时器、电压比较器定时器、电压比较器C1C1、C2C2、根本、根本SRSR锁存器锁存器G1G1、G2G2、放电管、放电管(T)(T)、反相缓冲器、反相缓冲器G3G32VCC/3VCC/3当控制(kngzh)电压端VIC悬空时RS第十五页，共四十一页。浙江万里学院电信学院浙江万里学院电信学院 2009.102009.10Chapt5 Chapt5 脉冲波形的产生与变换脉冲波形的产生与变换二、工作二、工作(gngzu)原原理理 & & & VIC vI1 +VCC VO Vo 5k 5k 5k C1 C2 G1 G2 G3 T + +

9、 RD Q Q vI2 1 1、当、当RDRD0 0时，时，Q Q1 1，输出，输出(shch)VO(shch)VO0 0，放电管，放电管T T导通。直接导通。直接置置0 0010vc1vc2第十六页，共四十一页。浙江万里学院电信学院浙江万里学院电信学院 2009.102009.10Chapt5 Chapt5 脉冲波形的产生与变换脉冲波形的产生与变换 & & & VIC vI1 +VCC VO Vo 5k 5k 5k C1 C2 G1 G2 G3 T + + RD Q Q vI2 2 2、当、当RDRD1 1，VI1 VI1 2VCC/32VCC/3 ， VI2 VI2

10、 VCC/3VCC/3时，时，vc1 vc1 0 0， vc2vc2 1 1， Q Q1 1，输出输出(shch)(shch)VOVO0 0，放电管，放电管T T导通导通。2VCC/3VCC/3001101第十七页，共四十一页。浙江万里学院电信学院浙江万里学院电信学院 2009.102009.10Chapt5 Chapt5 脉冲波形的产生与变换脉冲波形的产生与变换 & & & VIC vI1 +VCC VO Vo 5k 5k 5k C1 C2 G1 G2 G3 T + + RD Q Q vI2 3、当RD1，VI1 VCC/3时，vc1 1， vc2 1， Q状态(zh

11、ungti)不变，输出VO和放电管T状态不变。2VCC/3VCC/3不变11不变不变1第十八页，共四十一页。浙江万里学院电信学院浙江万里学院电信学院 2009.102009.10Chapt5 Chapt5 脉冲波形的产生与变换脉冲波形的产生与变换 & & & VIC vI1 +VCC VO Vo 5k 5k 5k C1 C2 G1 G2 G3 T + + RD Q Q vI2 4、当RD1，VI1 2VCC/3 ， VI2 VCC/3时，vc1 1， vc2 0， Q0，输出(shch)VO1，放电管T截止。2VCC/32VCC/3VCC/310导通VCC/31不变不变

12、2VCC/32VCC/3VCC/31不允许第二十页，共四十一页。浙江万里学院电信学院浙江万里学院电信学院 2009.102009.10Chapt5 Chapt5 脉冲波形的产生与变换脉冲波形的产生与变换1电路图与输出电路图与输出(shch)波形波形图图1OvIv第二十一页，共四十一页。浙江万里学院电信学院浙江万里学院电信学院 2009.102009.10Chapt5 Chapt5 脉冲波形的产生与变换脉冲波形的产生与变换555构成构成(guchng)的施密特触的施密特触发器发器:第二十二页，共四十一页。浙江万里学院电信学院浙江万里学院电信学院 2009.102009.10Chapt5 Chap

13、t5 脉冲波形的产生与变换脉冲波形的产生与变换2、如何设计(shj)一个过零触发器？1、控制电压端VIC脚外加一电压0VCC， 比较(bjio)器C1、C2的参考电压如何变化？ 电路的工作状态将如何变化？思考(sko)？第二十三页，共四十一页。浙江万里学院电信学院浙江万里学院电信学院 2009.102009.10Chapt5 Chapt5 脉冲波形的产生与变换脉冲波形的产生与变换通过(tnggu)改变5脚控制电压的大小可得:第二十四页，共四十一页。浙江万里学院电信学院浙江万里学院电信学院 2009.102009.10Chapt5 Chapt5 脉冲波形的产生与变换脉冲波形的产生与变换2.施密特

14、触发器的应用施密特触发器的应用(yngyng)(1)波形变换波形变换可以可以(ky)把边沿变化缓慢的周期性信号变换为矩形脉冲波。把边沿变化缓慢的周期性信号变换为矩形脉冲波。 第二十五页，共四十一页。浙江万里学院电信学院浙江万里学院电信学院 2009.102009.10Chapt5 Chapt5 脉冲波形的产生与变换脉冲波形的产生与变换(2)波形的整形与抗干扰波形的整形与抗干扰 这里所说这里所说(su shu)的整形，是指由测量装置来的信号，经放的整形，是指由测量装置来的信号，经放大后大后可能是不规那么的波形，必须经施密特触发器整形。可能是不规那么的波形，必须经施密特触发器整形。 第二十六页，共

15、四十一页。浙江万里学院电信学院浙江万里学院电信学院 2009.102009.10Chapt5 Chapt5 脉冲波形的产生与变换脉冲波形的产生与变换(3)幅度鉴别幅度鉴别 因为施密特触发器输出状态因为施密特触发器输出状态(zhungti)取决于输入信号的状态取决于输入信号的状态(zhungti)，所以可以用它来作为幅度鉴别电路。，所以可以用它来作为幅度鉴别电路。第二十七页，共四十一页。浙江万里学院电信学院浙江万里学院电信学院 2009.102009.10Chapt5 Chapt5 脉冲波形的产生与变换脉冲波形的产生与变换CRui8 47 3 6 5552 5 10.01FuoVCCuiuott

16、tP00(a) 电路(b) 工作波形uct02VCC/31电路图与输出电路图与输出(shch)波形波形图图第二十八页，共四十一页。浙江万里学院电信学院浙江万里学院电信学院 2009.102009.10Chapt5 Chapt5 脉冲波形的产生与变换脉冲波形的产生与变换2单稳态触发器的应用单稳态触发器的应用(yngyng)n定时定时(dn sh)uo&uiuAuo(a ) 电 路 示 意 图(b ) 波 形 图单 稳 态 触 发 器uououiuAtp第二十九页，共四十一页。浙江万里学院电信学院浙江万里学院电信学院 2009.102009.10Chapt5 Chapt5 脉冲波形的产生与

17、变换脉冲波形的产生与变换2单稳态触发器的应用单稳态触发器的应用(yngyng)n整形整形(zhng xng)uiuotp第三十页，共四十一页。浙江万里学院电信学院浙江万里学院电信学院 2009.102009.10Chapt5 Chapt5 脉冲波形的产生与变换脉冲波形的产生与变换 多谐振荡器就是方波发生器。由于方波中除基多谐振荡器就是方波发生器。由于方波中除基波外还包含了许多高次谐波，因此波外还包含了许多高次谐波，因此(ync)，又称为多，又称为多谐振荡器。谐振荡器。 什么什么(shn me)是是多谐振荡器？多谐振荡器？ 多谐振荡器不需要外加信号，只要一上电就会产生方多谐振荡器不需要外加信号，

18、只要一上电就会产生方波信号。它是一种自激振荡器，在接通波信号。它是一种自激振荡器，在接通(ji tn)电源之电源之后，不需要外加触发信号，便能自动地产生矩形脉冲波后，不需要外加触发信号，便能自动地产生矩形脉冲波 第三十一页，共四十一页。浙江万里学院电信学院浙江万里学院电信学院 2009.102009.10Chapt5 Chapt5 脉冲波形的产生与变换脉冲波形的产生与变换一、电路组成和工作一、电路组成和工作(gngzu)原理原理充电充电(chng din)放电放电第三十二页，共四十一页。浙江万里学院电信学院浙江万里学院电信学院 2009.102009.10Chapt5 Chapt5 脉冲波形的

19、产生与变换脉冲波形的产生与变换输出(shch)高电平脉宽 tPH = 0.7(R1+R2)C输出(shch)低电平脉宽 tPL = 0.7R2C周期(zhuq)T = tPH tPL = 0.7(R1+2R2)C振荡频率 f = 1/0.7(R1+2R2)C第三十三页，共四十一页。浙江万里学院电信学院浙江万里学院电信学院 2009.102009.10Chapt5 Chapt5 脉冲波形的产生与变换脉冲波形的产生与变换 思考题思考题如下图是一个由如下图是一个由555定时器构成的防盗报警电路，定时器构成的防盗报警电路，a、b两端两端(lin dun)被一细铜丝接通，此铜丝置于盗窃者必经被一细铜丝接

20、通，此铜丝置于盗窃者必经之路，当盗窃者闯入室内将铜丝碰断后，扬声器即之路，当盗窃者闯入室内将铜丝碰断后，扬声器即发出报警声。说明本报警电路的工作原理。发出报警声。说明本报警电路的工作原理。第三十四页，共四十一页。浙江万里学院电信学院浙江万里学院电信学院 2009.102009.10Chapt5 Chapt5 脉冲波形的产生与变换脉冲波形的产生与变换C1R1uo18 47 3 6 5552 5 10.01Fuo1VCCR2(a) 电路(b) 工作波形C2R3uo28 47 3 6 5552 5 10.01Fuo2R4C将振荡器的输出(shch)电压uo1，接到振荡器中555定时器的复位端4脚，当

21、uo1为高电平时振荡器振荡，为低电平时555定时器复位，振荡器停止震荡。第三十五页，共四十一页。浙江万里学院电信学院浙江万里学院电信学院 2009.102009.10Chapt5 Chapt5 脉冲波形的产生与变换脉冲波形的产生与变换第三十六页，共四十一页。浙江万里学院电信学院浙江万里学院电信学院 2009.102009.10Chapt5 Chapt5 脉冲波形的产生与变换脉冲波形的产生与变换1)1)简述电路组成及工作原理。提示：可以说明一下两个简述电路组成及工作原理。提示：可以说明一下两个555555分别组成了什么电路，然后说明一下从开关分别组成了什么电路，然后说明一下从开关s s的动作和最

22、的动作和最后扬声器响与否的过程后扬声器响与否的过程2)2)两个两个555555的的5 5脚为什么都要通过脚为什么都要通过0.010.01微法电容接地？微法电容接地？3)3)假设要求假设要求(yoqi)(yoqi)扬声器在开关扬声器在开关s s按下后以按下后以1.2kHz1.2kHz的频率的频率持续响持续响10s10s，试确定途中，试确定途中R1R1、R2R2的阻值。要求的阻值。要求(yoqi)(yoqi)详详细计算过程细计算过程第三十七页，共四十一页。浙江万里学院电信学院浙江万里学院电信学院 2009.102009.10Chapt5 Chapt5 脉冲波形的产生与变换脉冲波形的产生与变换变音变音(bin yn)信号信号发生器发生器1)简述整个电路的组成情况(qngkung)和根本工作过程。2)仿真说明整个电路的波形关系。 第三十八页，共四十一页。浙江万里学院电信学院浙江万里学院电信学院 2009.102009.10Chapt5 Chapt5 脉冲波