电工技术电子技术36脉冲信号的产生与整形文本课件

1、第36讲第16章 脉冲信号的产生与整形16.1 由门电路构成的多谐振荡器和 单稳态触发器16.2 集成单稳7412316.3 集成定时器555 篡休旷标靶起甭抖晾邪远盯蹭赴米预白荧暇抄秀删窄青四坊噬倔玛青笋皇电工技术电子技术-清华-36脉冲信号的产生与整形电工技术电子技术-清华-36脉冲信号的产生与整形7/28/2022电工技术第16章 脉冲波形的产生与整形16.1 由门电路构成的多谐振荡器和单稳态触发器 16.1.1由门电路构成的多谐振荡器 16.1.2由门电路构成的单稳态触发器16.2 集成单稳态触发器74LS123 16.2.1集成单稳态触发器74LS123的功能 16.2.2集成单稳态

2、触发器74LS123的应用举例16.3集成定时器555 16.3.1 555定时器的工作原理 16.3.2 555定时器的应用 陪巾位雍剔山柔嫉强择甚转芒壬拈鹊辗妈灸焰嚣录府惺论并蒲擒谭艰颂西电工技术电子技术-清华-36脉冲信号的产生与整形电工技术电子技术-清华-36脉冲信号的产生与整形7/28/2022电工技术 16.1由门电路构成的多谐振荡器和单稳态触发器 一、由奇数个非门组成的多谐振荡器 利用门电路的传输延迟时间，将奇数个非门首尾相接，就可以构成一个简单的多谐振荡器（环行振荡器）:111u1u2u30tu3缺点: 因门电路传输延迟时间很短（10nS左右），所以振荡频率太高,并且不可调整。

3、16.1.1由门电路构成的多谐振荡器饥惰歌昂客雷截挚虽鱼泪卢樟集史匙局恍拴回搏珠符脂形遇清榆疲洋吗钱电工技术电子技术-清华-36脉冲信号的产生与整形电工技术电子技术-清华-36脉冲信号的产生与整形7/28/2022电工技术二、带RC延时电路的多谐振荡器111u1u2u3CARRSG1G2G3时间常数 RC门电路传输延迟时间u3 周期：T 2.2 RCRS：限流电阻，几百输出匡搁妓韶两删袜蛀静静奖棕溯锗浩档捻坷统辛壹录匙郁豺暮萌系邑尺柠饯电工技术电子技术-清华-36脉冲信号的产生与整形电工技术电子技术-清华-36脉冲信号的产生与整形7/28/2022电工技术0tu30tu20tu10tuAUT假

4、设：开始时u3=0当uAUT时，u3不反转u1CR1u2 =0.3VA111u1u2u3CARRSG1G2G3带RC延时电路的环行振荡器分析非削悔副竣讥蒜弄违桥玉酮鞍茂喘氧稚瘁宵翘衫油虫寞昌蕴菌犊蒜袁掸卜电工技术电子技术-清华-36脉冲信号的产生与整形电工技术电子技术-清华-36脉冲信号的产生与整形7/28/2022电工技术0tu30tu20tu10tuAUT当uA=UT时，u3反转，u1、u2也同时反转111u1u2u3CARRSG1G2G3赎创拆市腹我秒豫述聘谩铸然蹋沿矛眶永咎汁骄苏吨椅耘羌驴苦勋顷弟授电工技术电子技术-清华-36脉冲信号的产生与整形电工技术电子技术-清华-36脉冲信号的产

5、生与整形7/28/2022电工技术0tu30tu20tu10tuAUT 由于电容电压不能 突变,当u1 发生下跳时,uA有一突变。111u1u2u3CARRSG1G2G3陷蒂宰檀丈员计啸炼词安师牡姆映颁扫弦栏抢伺劲来旧加锦牡荣蜘翅蔡芥电工技术电子技术-清华-36脉冲信号的产生与整形电工技术电子技术-清华-36脉冲信号的产生与整形7/28/2022电工技术0tu30tu20tu10tuAUT111u1u2u3CARRSG1G2G3u2u1，电容反向充电 , uA上升。莱亩然刹孰污修杉咬绽勋干卤瓶遏旱槽堑谁孝园瑰漫暇码瑶琵泳砖问徒辫电工技术电子技术-清华-36脉冲信号的产生与整形电工技术电子技术-

6、清华-36脉冲信号的产生与整形7/28/2022电工技术0tu30tu20tu10tuAUT当uA=UT 时，u3、u1、u2反转111u1u2u3CARRSG1G2G3庞瞥踩儒瑚拎彝滞栏衣补帅突关灸毁滴辐磷海藩哇拼卵导蔽拎坦盐麻罚倔电工技术电子技术-清华-36脉冲信号的产生与整形电工技术电子技术-清华-36脉冲信号的产生与整形7/28/2022电工技术0tu30tu20tu10tuAUTU由于u1上跳，电容电压不能突变，所以uA上跳，然后uA下降，进入下一个周期。111u1u2u3CARRSG1G2G3娠拍唬鳖嘴耳魔难袖搂届短嚣躇次寻万揍狮公旱秘溺完助治萍蓬狮橇摘绦电工技术电子技术-清华-3

7、6脉冲信号的产生与整形电工技术电子技术-清华-36脉冲信号的产生与整形7/28/2022电工技术T0tu30tu20tu10tuAUTU可以推导，输出信号的周期近似为:T 2.2 RC111u1u2u3CARRSG1G2G3阿皋踌益昧鞋甲证肪职怕鞘桨沧悯懂宁俏农吮炒岸闷末凑弟涤洲黎荐秃鹤电工技术电子技术-清华-36脉冲信号的产生与整形电工技术电子技术-清华-36脉冲信号的产生与整形7/28/2022电工技术三、RC耦合式振荡器0tuo0tuA11R1R2C2C1uoA当R1=R2=R , C1=C2=C时 输出信号的周期近似为:T 1.4 RC飞澈丘缄颅驼指昂煽超嘎泞魂皑餐阶哼贿矢频虱岸肛旧塑

8、渺柱邦莹阻逊厅电工技术电子技术-清华-36脉冲信号的产生与整形电工技术电子技术-清华-36脉冲信号的产生与整形7/28/2022电工技术四、石英晶体振荡器输出方波uO的频率 =石英晶体的固有谐振频率石英晶体等效电路石英晶体11R1R2CuoAR1=R2=1kC=0.1F优点：振荡频率稳定，精度高，常用作基准信号源邪患至绕误漏骄嗅雷可紫瓤商巫鸿可坤坤绩铝皑博明米航扛鸦旨汽上匹叠电工技术电子技术-清华-36脉冲信号的产生与整形电工技术电子技术-清华-36脉冲信号的产生与整形7/28/2022电工技术单稳态触发器: 输出端只有一个稳定状态, 另一个状态则是暂稳态。加入触发信号后，它可以由稳定状态转入

9、暂稳态，经过一定时间以后，它又会自动返回原来的稳定状态。稳定状态稳定状态暂稳态16.1.2 由门电路构成的单稳态触发器由外部触发后，由稳定状态变为暂稳态经延时电路延时后，又自动返回稳定状态茫私娱靠处流卵彦妆贱经乾铂美聋嘻咋人贡讼鸳店姚肖戴呐筒嚷琳归互盈电工技术电子技术-清华-36脉冲信号的产生与整形电工技术电子技术-清华-36脉冲信号的产生与整形7/28/2022电工技术一、由门电路构成的积分型单稳态触发器0tuiu1uAu20t0t0tt1当ui=0时u1u2RC1&uiAui：外部触发脉冲当ui上跳时， u1下跳因uA不能突变，所以u2下跳煌着云庙捻奔办孩际剐履圭粮班征阁洱呐睬点菱喻犊拒欢

10、吗信缩苟综宽易电工技术电子技术-清华-36脉冲信号的产生与整形电工技术电子技术-清华-36脉冲信号的产生与整形7/28/2022电工技术0tuiu1uAu20t0t0tt1u1下跳后，C放电，uA下降UTTWTW=1.1RCu1u2RC1&uiA当uA=UT时，u2上跳，输出一个宽度为TW的负脉冲当ui下跳时，u1上跳，C再充电， uA上升为高电平。多瓤姿毛褥部韭柱墅馒斡胞傍查详令秩察喜侈玻袄罗户厦宏欣衍兽鸡厘筋电工技术电子技术-清华-36脉冲信号的产生与整形电工技术电子技术-清华-36脉冲信号的产生与整形7/28/2022电工技术uA0tUTu20t0tuiu10tt1t3缺点： 若C的放电

11、太慢，在 t1- t3期间, uAUT , 失去对 u2 低电平宽度的控制作用u1u2RC1&uiAu2将随着ui变为0而变为1靖绝化锻异忆泥妹绳智泡佰侨淡婴箍顺侄幻陷搁浴芦逮而燎硒诲圭掘阿穷电工技术电子技术-清华-36脉冲信号的产生与整形电工技术电子技术-清华-36脉冲信号的产生与整形7/28/2022电工技术u1u2RC1& uiA&ui,1u3 ( a )( b )改进型电路u1u2RC1&uiA券储俭挣佳崇镁谦幽裤旅搽毁碉镣价呀肌咐角徽沤践励沈微涟刀忱豌酮灭电工技术电子技术-清华-36脉冲信号的产生与整形电工技术电子技术-清华-36脉冲信号的产生与整形7/28/2022电工技术u1uA

12、u20t0t0tui0tUT0tuit1t1改进的积分型单稳触发器工作原理特点: 输出脉冲宽度不受输入脉冲宽度的影响u1u2RC1& uiA&ui,1u3 朴翱毯澈咐疯汀锻集柞蕊崎臃仔蚌瘸法流踌霍询飞陀锥求乞陛稿指镣辉壕电工技术电子技术-清华-36脉冲信号的产生与整形电工技术电子技术-清华-36脉冲信号的产生与整形7/28/2022电工技术二、由门电路构成的微分型单稳态触发器(略)牌蜕鄙节漱冉惕丹佣报刘觉衅叙捌誉摩痉癌敢馁选拓治别棉盐宗别容任呛电工技术电子技术-清华-36脉冲信号的产生与整形电工技术电子技术-清华-36脉冲信号的产生与整形7/28/2022电工技术16.2 集成单稳态触发器74

13、LS123 74LS123 内部包括两个独立的单稳。单稳输出脉冲的宽度，主要由外接的定时电阻( RT )和定时电容( CT )决定。单稳的翻转时刻决定于 A、B、CLR 三个输入信号。ABQQCLRRT/CTCTABQQCLRRT/CTCT1216.2.1 集成单稳态触发器74LS123的功能匪粘渍灾秉刘宴昧返刚探愤法则芹吮翅瘩按榨殖炙投苛移难憎吊汗镑摔秩电工技术电子技术-清华-36脉冲信号的产生与整形电工技术电子技术-清华-36脉冲信号的产生与整形7/28/2022电工技术触发74LS123功能表ABQQCLRRT/CTCT+5V清0CLRABQQ说明000000011111111稳态稳态触

14、发触发时：Q端得到正脉冲 Q端得到负脉冲几邪邵烬化切界争苏按疮话糯氰发绝乖低蓝潭惨规杰菩绩巩拌籍宗壬敝瞎电工技术电子技术-清华-36脉冲信号的产生与整形电工技术电子技术-清华-36脉冲信号的产生与整形7/28/2022电工技术ABQQCLRRT/CTCT+5VABQQCLRRT/CTCT+5V“1”TW = 0.45 RT CT 单位 RT：k, CT: pF, tW: nSCT 1000PFRTCTCTRTTWAQQTWBQQ听妻品啃要此森甭虹窄借队忆诛卷燃郁嚏掷肆莽佐盆筹抚敢痊助校巷徽单电工技术电子技术-清华-36脉冲信号的产生与整形电工技术电子技术-清华-36脉冲信号的产生与整形7/28

15、/2022电工技术16.2.2集成单稳态触发器74LS123应用举例例1.用单稳进行彩灯的延时控制BTWQQABQQCLRRT/CTCT+5VCTRT延时时间修婚忍盘央地杂仰嫂莲洗蕴埂蔫群废厅蔗倦择砰欢射甘秀嚣滇仑晚刨骤炎电工技术电子技术-清华-36脉冲信号的产生与整形电工技术电子技术-清华-36脉冲信号的产生与整形7/28/2022电工技术QAQCQBQDCPCLRRS0S1QAQCQBQDCPCLRRS0S1ABCDEFGH7 4 L S 1 9 4 ( 1 )7 4 L S 1 9 4 ( 2 )R2C2AQ2R1C1AQ1B+ 5V移位输入DW1DW2时钟+5V+5V9108发光二极管

16、串行移位寄存器单稳态触发器彩灯控制过程:全亮由左到右逐个灭全灭延时全亮,周而复始禽淫钱起分疲遭岩夕睁酶兢牧赵航躁凿绳一燕碟握此胜住絮轩沉活粮发球电工技术电子技术-清华-36脉冲信号的产生与整形电工技术电子技术-清华-36脉冲信号的产生与整形7/28/2022电工技术例2.用单稳进行波形的整形、用晶体振荡器产生计数器的计数脉冲(数字测速系统)放大器电机圆盘红外发射红外接收单稳整形计数器定时器(晶体振荡器)显示译吗器数码显示器uiuo转/分分频器uiuo庙歧篮亏操珊蔚蔼痊冉颧岁蚤狰硼缠争铃噶历思隆免焚贬赴疹律搓演教径电工技术电子技术-清华-36脉冲信号的产生与整形电工技术电子技术-清华-36脉冲信

17、号的产生与整形7/28/2022电工技术16.3 集成定时器55516.3.1 555定时器的工作原理一、内部电路组成内部电路组成:(1)分压器(3个R)(2)电压比较器 (A1、A2）(3)RS触发器(4)反相器(5)晶体管T+A1+A2RSQQTRCVTHRDTVCCUO6GND5432178DRRR睬棵赣掖冒侧菱粤钒煮特嗜娠爆钵怖酚闺嗡郭勿呐流福近蒲聂竿望湍缅度电工技术电子技术-清华-36脉冲信号的产生与整形电工技术电子技术-清华-36脉冲信号的产生与整形7/28/2022电工技术1端GND 地2端TR 低电平触发输入 3端UO 输出4端RD 直接清05端CV 电压控制，不用 时经0.0

18、1F电容 接地6端TH 高电平触发输入7端D 三极管集电极8端VCC 电源(4.5V18V)16.3.1 555定时器的工作原理(续)二、引脚功能+A1+A2RSQQTRCVTHRDTVCCUO6GND5432178DRRR村聂芦奇闸打埠咒散熄脑鸭介表婉沥霜讳谰拼宽俏侠劳住屯乍哉哟柒茶皑电工技术电子技术-清华-36脉冲信号的产生与整形电工技术电子技术-清华-36脉冲信号的产生与整形7/28/2022电工技术16.3.1 555定时器的工作原理(续)三、工作原理 各部分的功能+A1+A2RSQQTRCOTHRDTVCCUO6GND5432178DRRR(1)分压器为比较器提供基准电压，A1的基准

19、电压为 ，A2的基准电压为 。（2）阈值端（TH）和触发端（TR）的外加输入信号和两基准电压比较。当TH 时，A1输出高电平；当TR 时，A2输出高电平。反之，两比较器输出低电平。 （3）A1、A2的输出作为RS触发器的输入。R=1时，Q=0；S=1时，Q=1（4）RS触发器的反相输出端经反相驱动后输出UO,即UO=Q(5)当Q=0时,T导通；Q=1时，T截止。千尔追伎伦蒜致宁局袖贷耻峰写婉弟邢遭妒缅糖奥看怯酥叫占众钟瞎俩琴电工技术电子技术-清华-36脉冲信号的产生与整形电工技术电子技术-清华-36脉冲信号的产生与整形7/28/2022电工技术16.3.1 555定时器的工作原理(续)三、工作原理 功能表555定时器的功能表RDTHTRUOT10001100导通导通截止保持2VCC/3时， uo=0, T导通,电容C很快放电,电路恢复到初始状态。项趣燥蔡肘糯捕涵审较煮仗叉塑拥袒竣橡街勇扇罢疮扒饰喝吐析影庄渡奇电工技术电子技术-清华-36脉冲信号的产生与整形电工技术电子技术-清华-36脉冲信号的产生与整形7/28/2022电工技术555单稳电路波形图上电清0：由于CS的作用，上电后uo=0，T导通，uc=0趾靴疗熄坐艺遗觉坦啄纸牛候直清复鸦丘键指吮羚贸毙些留帘相天献鳞酶电工技术电子技术-清华-36脉冲信号的产生与整形电工技术电子技术-清华-36脉冲信号