ch.8 脉冲波形的产生与变换

8.1概述8.2多谐振荡器8.3单稳态触发器8.4施密特触发器第八章脉冲波形的产生与变换产生脉冲信号的电路组成:延迟电路由RC电路组成.状态转换时间根据得8.1概述8.1.1脉冲波形产生与变换电路的组成开关元件—保证输出的高低电平，正反馈电路—维持稳定状态，延迟电路—控制状态转换时间。8.1.2555定时器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。555定时器在工业控制、定时、检测、报警等方面有广泛应用。555定时器的结构及工作原理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.缓冲级和放电开关管T正常工作时应接高电平QDD输出端分压器比较器RS触发器<2/3VCC<1/3VCC10>2/3VCC>1/3VCC01<2/3VCC>1/3VCC11>2/3VCC<1/3VCC00RDSDV6V2比较结果1/3VCC2/3VCC++C1++C2..5K5K5KVAVBVCCRDSD562不允许Tu0&1QQRDSDRDSD101011u0T10保持导通截止保持4综上所述，555功能表为：V6V2<2/3UCC>1/3UCC×<2/3UCC<1/3UCCu0T保持01导通保持截止>2/3UCC>1/3UCC0导通×0111输入输出RD由555定时器组成的多谐振荡器

多谐振荡器是一种无稳态触发器，接通电源后，不需外加触发信号，就能产生矩形波输出。由于矩形波中含有丰富的谐波，故称为多谐振荡器。

多谐振荡器是一种常用的脉冲波形发生器,触发器和时序电路中的时钟脉冲一般是由多谐振荡器产生的。8.2多谐振荡器1.由555定时器组成的多谐振荡器工作原理接通电源通电前uC=01>2/3VCCC充电100110C放电<1/3VCC10DD11012.工作波形高电平持续时间:低电平持续时间:3.振荡周期的计算输出方波的周期为:振荡频率为:占空比为:当R1=R2=R时,振荡频率为:占空比为:+VCC48562713uCCuOR10.01μFR2555+VCCD1D2由555定时器组成的多谐振荡器的简化图占空比可调的多谐振荡器48562713+VCCvO.uC..CR1R2T1=(R1+R2)Cln2=0.7(R1+R2)CT2=R2Cln2=0.7R2CT=T1+T2=0.7(R1+2R2)C接通电源模拟声响电路将振荡器Ⅰ的输出电压uo1，接到振荡器Ⅱ中555定时器的复位端（4脚），当uo1为高电平时振荡器Ⅱ振荡，uo1为低电平时振荡器Ⅱ复位，振荡器Ⅱ停止震荡。.uC.+UCC4876213CR1R25.例：多谐振荡器构成水位监控报警电路水位正常情况下，电容C被短接，扬声器不发音；水位下降到探测器以下时，多谐振荡器开始工作，扬声器发出报警。+

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，与触发脉冲宽度无关。（由555定时器组成的单稳态触发器）单稳态触发器一般用做定时、整形及延时。8.3单稳态触发器1.稳定状态(ui为高电平,一般大于(1/3)VCC)1V6=V7=uC接通电源>2/3VCC10101u0=0导通稳定状态1<2/3VCCDD102.暂稳状态(外加触发信号)DDu0=1截止暂稳状态<1/3VCC01013.电路由暂态自动回到稳态DD>2/3VCCu0=10101稳定状态u0=010010截止4.uC的恢复过程:从C放电开始到uC=uT(sat)所需时间TR05.暂态维持时间的计算:+VCC48562713...0.01FuCCuiuo由555定时器组成的单稳态触发器的简化图定时作用延时作用单稳态触发器的定时和延时作用例1：单稳态触发器构成定时检测&uiuBuAuouituBtuotuAt例2：单稳态触发器构成短时用照明灯48162357uouiUCCSRCuituottp若S未按下,则

ui

=1若S按下,则ui

=0uo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

=1.1RC48162357uOuiUCCCSKTKTD1D2R~8.4施密特触发器TD24567831+C1+C2&1QQRDSDuIVR1VR20.01μFu0VCC<1/3VCC10111/3VCC<ui<2/3VCC11>2/3VCC保持10100从0TD24567831+C1+C2&1QQRDSDuIVR1VR20.01μFu0VCC从>2/3VCC1/3VCC<ui<2/3VCC11保持0<1/3VCC101VT=VT+-VT-=(1/3)VCC电压传输特性VT+VT-特点:1.VT+≠VT-2.使输出波形边沿变陡。回差电压为：若参考电压由5脚外接电源VCO

，则

VT+=

VCO，VT-=1/2VCO，VT=1/2VCO

。改变外接电源VCO

，则可改变回差电压。2/3VCC1/3VCC符号：uiuo由555定时器组成的施密特触发器的简化图62571843555VCCvI0.01μFv0波形变换施密特触发器的应用波形整形幅度鉴别小结重点：555计数器构成的施密特触发器、单稳态触发器