5脉冲波形的产生与变换

1、第五章 脉冲波形的产生与变换教学要求：1.应用晶振产生1Hz时钟脉冲；2.555定时器及其应用555组成施密特触发器555组成单稳态触发器555组成多谐振荡器第一页，共四十一页。应用晶振产生1Hz时钟脉冲第二页，共四十一页。第三页，共四十一页。第四页，共四十一页。第五页，共四十一页。32.768KHz10M30pF1030pF32.768KHz从计数器输出端可以得到多种32.678kHz的分频脉冲 第六页，共四十一页。32.768KHz10M30pF1030pF32.768KHz2Hz2Hz1Hz第七页，共四十一页。在数字电路中，凡每来一个时钟脉冲就翻转一次的电路，都称为T触发器。JK触发器T

2、触发器第八页，共四十一页。第八章 脉冲波形的产生与变换第九页，共四十一页。第十页，共四十一页。第十一页，共四十一页。脉冲波形的变换与产生掌握重点:由555组成的三种脉冲电路(施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器的工作原理、工作波形、电路接法第十二页，共四十一页。第十三页，共四十一页。555定时器的结构及工作原理一、电路结构控制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。组成：3个5k电阻分压器故称555定时器、电压比较器C1、C2、根本SR锁存器G1、G2、放电管(T)、反相缓冲器G32VCC/3VCC/3当控制电压端VIC悬空时RS第十五页，共四十一页。

3、二、工作原理1、当RD0时，Q1，输出VO0，放电管T导通。直接置0010vc1vc2第十六页，共四十一页。2、当RD1，VI1 2VCC/3 ， VI2 VCC/3时，vc1 0， vc2 1， Q1，输出VO0，放电管T导通。2VCC/3VCC/3001101第十七页，共四十一页。3、当RD1，VI1 VCC/3时，vc1 1， vc2 1， Q状态不变，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。4、当RD1，VI1 2VCC/3 ， VI2 VCC/3时，vc1 1， vc2 0， Q0，输出VO1，放电管T截止。2VCC/32VCC/3V

4、CC/310导通VCC/31不变不变2VCC/32VCC/3VCC/31不允许第二十页，共四十一页。用555定时器构成施密特触发器1电路图与输出波形图第二十一页，共四十一页。555构成的施密特触发器:第二十二页，共四十一页。2、如何设计一个过零触发器？1、控制电压端VIC脚外加一电压0VCC， 比较器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？第二十三页，共四十一页。通过改变5脚控制电压的大小可得:第二十四页，共四十一页。2.施密特触发器的应用(1)波形变换可以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。(2)波形的整形与抗干扰 这里所说的整形，是

5、指由测量装置来的信号，经放大后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，共四十一页。(3)幅度鉴别 因为施密特触发器输出状态取决于输入信号的状态，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。用555定时器组成单稳态触发器1电路图与输出波形图第二十八页，共四十一页。2单稳态触发器的应用定时第二十九页，共四十一页。2单稳态触发器的应用整形第三十页，共四十一页。 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，又称为多谐振荡器。多谐振荡器 什么是多谐振荡器？ 多谐振荡器不需要外加信号，只要一上电就会产生方波信号。它是一种自激振荡器，在接通电源之后

6、，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。用555定时器构成多谐振荡器一、电路组成和工作原理充电放电第三十二页，共四十一页。输出高电平脉宽 tPH = 0.7(R1+R2)C输出低电平脉宽 tPL = 0.7R2C周期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。 思考题如下图是一个由555定时器构成的防盗报警电路，a、b两端被一细铜丝接通，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。模拟声响电路将振荡器的输

7、出电压uo1，接到振荡器中555定时器的复位端4脚，当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。第三十六页，共四十一页。1)简述电路组成及工作原理。提示：可以说明一下两个555分别组成了什么电路，然后说明一下从开关s的动作和最后扬声器响与否的过程2)两个555的5脚为什么都要通过0.01微法电容接地？3)假设要求扬声器在开关s按下后以1.2kHz的频率持续响10s，试确定途中R1、R2的阻值。要求详细计算过程第三十七页，共四十一页。变音信号发生器1)简述整个电路的组成情况和根本工作过程。2)仿真说明整个电路的波形关系。 第三十八页，共四十一

8、页。由555构成的频率可调而脉宽不变的方波发生器 第三十九页，共四十一页。1图中二极管D在电路中的作用是什么？ 答案：限幅削波的作用，防止大电压加到单稳态触发器输入端，造成电路因过压损坏2频率可调范围是多少？电路中调节哪个器件可以改变多谐振荡器输出频率？3555(0)和555(1)分别构成了什么电路？4) 分别写出电路输出脉宽和频率的表达式。5) 为什么说这个方波发生器输出的矩形波的脉宽是不变的？ 第四十页，共四十一页。内容总结第五章 脉冲波形的产生与变换。在数字电路中，凡每来一个时钟脉冲就翻转一次的电路，都称为T触发器。JK触发器T触发器。Q状态不变，输出VO和放电管T状态不变。因为施密特触发