整形电路学习教案

1、会计学1整形电路整形电路第一页，共38页。2 1、运算、运算(yn sun)放大器组成的基本比较器放大器组成的基本比较器电路电路（1 1）最简单的过零电压）最简单的过零电压(diny)(diny)比较比较器电路器电路第2页/共38页第二页，共38页。3uoui0+UOM-UOM+uoui过零比较过零比较(bjio)(bjio)器器: (UR =0: (UR =0时时) )+uouiuoui0+UOM-UOM第3页/共38页第三页，共38页。4uoui0+Uom-UomUR传输特性传输特性U UR R：参考电压：参考电压 u ui i ：被比较信号：被比较信号 +uouiUR特点：运放特点：运放

2、(yn fn)处于开处于开环状态。环状态。当当u ui i U UR R 时时 , , u uo o = + = +U Uomom当当u ui i U UR R 时时 , , u uo o = - = -U Uomom 若若ui从同相端输入从同相端输入(shr)第4页/共38页第四页，共38页。5+uouiURuoui0+Uom-UomUR当当u ui i U UR R 时时 , , u uo o = - = -U Uomom 若若uiui从反相端输入从反相端输入(shr)(shr)第5页/共38页第五页，共38页。6+uouitui例：利用电压例：利用电压(diny)比比较器将正弦波变为较器

3、将正弦波变为方波。方波。uot+Uom-Uom第6页/共38页第六页，共38页。7+uiuoui0+UZ-UZ电路电路(dinl)改进：用稳压管稳定输出电改进：用稳压管稳定输出电压。压。+uiuo UZRR uo UZ电压比较器的另一种形式电压比较器的另一种形式 将双向稳压管接在将双向稳压管接在负反馈回路上负反馈回路上第7页/共38页第七页，共38页。8 1、运算、运算(yn sun)放大器组成的基本比较器电路放大器组成的基本比较器电路(续续)（2 2）串联型和并联）串联型和并联(bnglin)(bnglin)型型比较器电路比较器电路第8页/共38页第八页，共38页。9 2、集成、集成(j c

4、hn)电压比较器电压比较器 普通运放普通运放(yn fn(yn fn) )作为比较器运用作为比较器运用时，仅适合于对时，仅适合于对输出翻转速度要输出翻转速度要求不太高的场合求不太高的场合。集成比较器的。集成比较器的响应速度较高，响应速度较高，比较器比较器LM311LM311为为200ns200ns，而通用，而通用型运放型运放(yn (yn fnfn)LM301A)LM301A为为6s6s。第9页/共38页第九页，共38页。10 2、集成电压、集成电压(diny)比较器比较器(续续) 集成比较器集成比较器LM311LM311的应用比较灵活。其电源电压可用的应用比较灵活。其电源电压可用+15V+1

5、5V，也可在，也可在5V5V单电源下工作。电路通常单电源下工作。电路通常(tngchng)(tngchng)由脚输出，可由脚输出。应接上拉由脚输出，可由脚输出。应接上拉电阻。电阻。第10页/共38页第十页，共38页。11比较比较(bjio)器的特点器的特点1. 1. 电路电路(dinl)(dinl)简单。简单。2. 2. 当当AoAo不够大时，不够大时， 输出输出(shch)(shch)边沿不陡。边沿不陡。3. 3. 容易引入干扰。容易引入干扰。tuiuot过零附近仍过零附近仍处于放大区处于放大区第11页/共38页第十一页，共38页。12 集成集成(j chn)定时器定时器555555定时器是

6、一种多功能的线性集定时器是一种多功能的线性集成电路，它能产生准确的和非常稳定成电路，它能产生准确的和非常稳定(wndng)(wndng)的时延或振荡信号。在它的时延或振荡信号。在它的外部配上适当的阻容元件，就可方便的外部配上适当的阻容元件，就可方便地构成施密特触发器和单稳态触发器等地构成施密特触发器和单稳态触发器等整形电路，以及矩形波振荡器等脉冲产整形电路，以及矩形波振荡器等脉冲产生电路。生电路。 第12页/共38页第十二页，共38页。13 1、电路、电路(dinl)组成组成 双排直列双排直列8 8脚。内部由两个电压比较脚。内部由两个电压比较(bjio)(bjio)器加一个基本的器加一个基本的

7、RSRS触发器组成。触发器组成。第13页/共38页第十三页，共38页。14 2 2、基本功能、基本功能 脚为复位脚为复位(f wi)(f wi)端。、脚比较端。、脚比较电压分别是电压分别是2/3VCC2/3VCC和和1/3VCC1/3VCC。常用的。常用的555555定时定时器有双极型和器有双极型和CMOSCMOS两类。电源电压为两类。电源电压为+5+5+18V+18V范围。范围。R(4)R(4)TH(6)TH(6)TR(2)TR(2)VTVT状态状态(7)(7)Q Q输出输出(3)(3)0 0X XX X导通导通0 01 12/3V2/3VCCCC1/3V2/3V2/3VCCCC1/3V1/

8、3VCCCC导通导通0 01 12/3V1/3V1/3VCCCC不变不变不变不变1 12/3V2/3VCCCC1/3V u- =0 时时, uo= +UOM当当u+ u- =0时时, uo= -UOM1) 1) 没加参考没加参考(cnko)(cnko)电压的上行迟滞比较器电压的上行迟滞比较器第22页/共38页第二十二页，共38页。23uoui0Uom-Uom传输特性曲线传输特性曲线UHUL+uoRR2R1uiomHURRU21omLURRU21上下门限电压：上下门限电压：第23页/共38页第二十三页，共38页。24+uoRR2R1uiUR上下门限上下门限(mnxin)电压电压：当当uo= +U

9、OM时：时：当当uo= -UOM时：时：RomiUURRRuRRR211212RomiUURRRuRRR211212RomHURRRURRU22121RomLURRRURRU221212) 2) 加上参考电压后的上行迟滞加上参考电压后的上行迟滞(chzh)(chzh)比较器比较器第24页/共38页第二十四页，共38页。25传输传输(chun sh)特性：特性：UHULuoui0Uom-Uom+uoRR2R1uiUR+uoRR2R1uiuoui0Uom-UomUHUL对对照照第25页/共38页第二十五页，共38页。26迟滞比较器电路改进：为了迟滞比较器电路改进：为了(wi le)稳定输出稳定输出

10、电压，可以在输出端加上双向稳压管。电压，可以在输出端加上双向稳压管。思考题：如何计算思考题：如何计算(j sun)上下限上下限？ UZ+uoRR2R1uiuo UZ+RR2R1ui第26页/共38页第二十六页，共38页。272.2.用用555555定时器构成定时器构成(guchng)(guchng)的施密特触的施密特触发器电路发器电路第27页/共38页第二十七页，共38页。28CCTV32UCCTV31UCCTV31UVTuUVTu21U脚接脚接u uV V时：时：第28页/共38页第二十八页，共38页。29波形波形(b (b xnxn) )整形整形(a)(a)幅度幅度(fd)(fd)鉴鉴别别

11、(b)(b) 经施密特触发器电路后，将正弦波信号变换成矩形波波形，若输入经施密特触发器电路后，将正弦波信号变换成矩形波波形，若输入(shr)(shr)是三角波，变换情况类同。除波形变换外，经施密特触发器是三角波，变换情况类同。除波形变换外，经施密特触发器电路还可将不规则的输入电路还可将不规则的输入(shr)(shr)信号波形整形为矩形波（如图信号波形整形为矩形波（如图a a），也可用来鉴别和剔除不满足一定幅度的输入，也可用来鉴别和剔除不满足一定幅度的输入(shr)(shr)信号脉冲（如信号脉冲（如图图b b）。针对干扰幅度，可适当调整）。针对干扰幅度，可适当调整UT+UT+和和UT- UT-

12、。第29页/共38页第二十九页，共38页。30例：例：R1=10kR1=10k，R2=20k R2=20k ，UOM=12VUOM=12V， UR=9V UR=9V当输入当输入(shr) ui (shr) ui 为如图所示的波形为如图所示的波形时，画出输出时，画出输出uouo的波形。的波形。+uoRR2R1uiURuoui0Uom-UomUHUL5V10Vuit0第30页/共38页第三十页，共38页。31首先计算首先计算(j sun)上下门限电上下门限电压：压：+uoRR2R1uiURV10212211RomHURRRURRRUV2212211RomLURRRURRRU第31页/共38页第三十

13、一页，共38页。32+UOM-UOM根据传输根据传输(chun sh)特性画输出波特性画输出波形图。形图。+uoRR2R1uiURuoui0Uom-UomUHULuiuott10V5V002V第32页/共38页第三十二页，共38页。33 单稳压单稳压(wn y)触发器电路触发器电路单稳态触发器是只具有一种稳定单稳态触发器是只具有一种稳定状态的触发器。在外加触发信号状态的触发器。在外加触发信号(xnho)(xnho)的作用下，它能够由稳态的作用下，它能够由稳态转变成暂稳态，维持一段时间后，暂转变成暂稳态，维持一段时间后，暂稳态结束，触发器自动返回稳定状态稳态结束，触发器自动返回稳定状态。暂稳态时

14、间决定于电路的参数，与。暂稳态时间决定于电路的参数，与外加触发信号外加触发信号(xnho)(xnho)无关。单稳无关。单稳态触发器广泛应用于定时、延时、波态触发器广泛应用于定时、延时、波形整形等电路中。形整形等电路中。第33页/共38页第三十三页，共38页。34第34页/共38页第三十四页，共38页。35 稳定状态（输出为低电平），单稳态（输出为高电平，持续时间稳定状态（输出为低电平），单稳态（输出为高电平，持续时间为为t1t1）。电路要求输入）。电路要求输入(shr)(shr)触发脉冲宽度小于触发脉冲宽度小于t1t1。/ tcccce)(u)0(u)(u) t (uRC1 . 13lnRCt1)RC( 第35页/共38页第三十五页，共38页。36 单稳电路可用于：单稳电路可用于： 定时控制：在定时控制：在t1t1时间内动作或不动作。时间内动作或不动作。 延时电路：比输入下降沿延时延时电路：比输入下降沿延时t1t1。 波形整形：当输入失真的矩形波时，应用单稳触发器进入暂稳态后，波形整形：当输入失真的矩形波时，应用单稳触发器进入暂稳态后，其输出状态与输入无关的特点，选择适当的其