ch6脉冲波形的产生和整形

第六章脉冲波形的产生和整形6.1概述6.2施密特触发器6.3555定时器及其应用6.1概述脉冲信号脉冲周期脉冲幅度脉冲宽度上升时间下降时间占空比q＝TW/T6.2施密特触发器（用门电路组成的施密特触发器）G1，G2为CMOS反相器，门电路的阈值电压为：VTH=1/2VDD，且R1<R2VI=0时，VO=VOL0，VI'0一、工作原理符号当VI从0逐渐升高到使得VI’=VTH时,电路发生正反馈,如图所示:电路状态迅速转换为Vo=VOH

VDDVI'Vo1Vo可以求出vI上升过程中电路状态发生转换时对应的输入电平VT+正向阀值电压当VI从VDD逐渐下降到使得VI

’=VTH时,电路又发生另一个正反馈,如图所示:电路状态迅速转换为Vo=VOL0VI'Vo1Vo可以求出vI下降过程中电路状态发生转换时对应的输入电平VT－∵VDD＝2VTH负向阀值电压定义回差电压∆VT=VT+—VT-电压传输特性曲线为：VT＋VT－VT＋VT－特点：VT+≠VT-使输出波形边沿变陡。符号1.波形变换:二、施密特触发电路的应用将边沿变化缓慢的周期性信号变换为边沿很陡的矩形脉冲信号。2.脉冲整形：3.脉冲鉴幅：可在输入的一系列幅度各异的脉冲信号中选出幅度大于某一定值的脉冲输出。多谐振荡器是一种自激振荡器。在接通电源以后不需要外加触发信号，便能自动地产生矩形脉冲。由于矩形波中含有丰富的高次谐波分量，所以又把矩形波振荡器称为多谐振荡器。4用施密特触发器构成多谐振荡器电容上初始电压为零，所以输出为高电平，并开始经电阻R向电容充电。当充至vI=VT+时，输出跳变为低电平，电容C又经R开始放电。6.3555定时器及其应用

555定时器是一种将模拟电路和数字电路集成于一体的电子器件。用它可以构成单稳态触发器、多谐振荡器和施密特触发器等多种电路。6.5.1555定时器的电路结构及功能1.分压器：由三个等值电阻构成2.比较器：由电压比较器C1和C2构成3.基本R-S触发器4.放电开关管TDVR1VR2输出端电压控制端高电平触发端低电平触发端放电端复位端VCC分压器比较器基本R-S触发器放电管地5K5K5KTD24567831+C1+C2&1QQRDSDR<2/3UCC<1/3UCC10>2/3UCC>1/3UCC01<2/3UCC>1/3UCC11>2/3UCC<1/3UCC00RDSDV6V2比较结果RD..5K5K5KVR1VR2VCCSD562+C1+C21/3VCC2/3VCCTD输出&1QQRDSDRDSD101011v0TD10保持导通截止保持001截止综上所述，555功能表为：V6V2<2/3UCC<1/3UCC×<2/3UCC>1/3UCCv0T10保持导通截止保持>2/3UCC>1/3UCC0导通×01111>2/3UCC<1/3UCC1截止输入输出R6.5.2用555定时器接成的施密特触发器TD24567831+C1+C2&1QQRDSDvIVR1VR20.01μFv0VCC<1/3VCC10111/3VCC<vI<2/3VCC11>2/3VCC保持10100从0TD24567831+C1+C2&1QQRDSDvIVR1VR20.01μFv0VCC从>2/3VCC1/3VCC<vI<2/3VCC11保持0<1/3VCC10162571843555VCCvI0.01μFv0VT=VT+-VT-=(1/3)VCC电压传输特性VT+VT-

单稳态触发器只有一个稳定状态。在未加触发脉冲前，电路处于稳定状态；在触发脉冲作用下，电路由稳定状态翻转为暂稳定状态，停留一段时间后，电路又自动返回稳定状态。暂稳定状态的长短，取决于电路的参数，与触发脉冲无关。单稳态触发器一般用做定时、整形及延时。6.5.3由555定时器接成的单稳态触发器(地)5K5KT13vOuCR+VCCvi接通电源>2/3VCC01101Q=0导通1稳定状态4(复位端)QQRDSDVCC5KVR1VR286527+C2+C1(地)uCR1+VCCviVCCQQRDSD5K5K5KVR1VR2T1348(复位端)vO65271101Q=1截止暂稳状态0<1/3VCC001+C2+C1(地)ucR1+VCCviVCCQQRDSD5K5K5KVR1VR2T1348(复位端)vO6527>2/3UCC1010Q=1010110稳定状态Q=0+C2+C1+VCC48562713...0.01FuCCvivoRvituCtvOt(>1/3VCC)Q=0Q=1T导通，C通过T放电,uC

0接通电源RD=0SD=1保持“0”态RD=1SD=1上升到2/3UCCvituCtvOt暂稳态tptp=RCln3=1.1RC+VCC48562713...0.01FuCCvivO2/3UCCRD=1SD=0Q=1Q=0T截止C充电RD=0SD=1Q=0Q=1因此暂稳态的长短取决于RC时间常数R单稳态触发器的应用延迟与定时例：单稳态触发器构成短时用照明灯48162357voviVCCSRCvitvottp若S未按下,则

vi

=1若S按下,则vi

=0vo按一下按钮S未按0KT的线圈不通电KT的触点断开灯灭1通电闭合亮灯亮的时间为：tp

=1.1RC48162357vOviVCCCSKTKTD1D2R~VCCQQRDSD..5K5K5KVR1VR2T13245678(复位端)vO6.5.3由555定时器接成的多谐振荡器接通电源通电前uC=0011100>2/3UCCRD=1SD=0..uCR1R2.+–C充电C放电1<1/3UCC+C1+C248562713+VCCvO.uC..CR1R2T1T22/3VCC1/3VCCRD=1SD=0Q=1Q=0

T截止Q=0Q=1

T导通RD=0SD=1T1=(R1+R2)Cln2=0.7(R1+R2)CT2=R2Cln2=0.7R2CT=T1+T2=0.7(R1+2R2)C接通电源C充电C放电uCtOvOtO.uC.+VCC4876213