第七章脉冲信号的产生与整形.ppt

1、第七章脉冲信号的产生与整形,一、555定时器的电路结构框图,7.1 555定时器的电路结构及其功能,1模拟功能部件： 电阻分压器、Vcc经3个5 k电阻分压后提供基准电压： 当不外接固定电压VCO时，UR11=2/3Vcc，UR2=1/3Vcc 当外接固定电压Vco时，URQ=VCO，UR2=1/2VCO,（2）电压比较器C1和C2 比较器C1:TH( 阀值输入端)基准电压UR1，输出UC10，否则为1 比较器C2：（触发器输入端）基准电压UR2是4，输出UC2=0，否则为1。,（3）集电极开路的放电管V 输出U0=0时，V导通，输出U0=1时，V 截止 。像当于一个受控开关,二 逻辑功能,（

2、1）4脚为复位输入端（ RD ），当RD为低电平时，不管其他输入端的状态如何，输出vo为低电平。正常工作时，应将其接高电平。 （2）5脚为电压控制端，当其悬空时，比较器C1和C2的比较电压分别为2/3VCC 和1/3VCC 。 （3）2脚为触发输入端，6脚为阈值输入端，两端的电位高低控制比较器C1和C2的输出，从而控制RS触发器，决定输出状态。,7.2 用555定时器组成多谐振荡器,一、电路结构 多谐振荡器是无稳态电路，两个暂稳态不断地交替。利用放电管V作为一个受控电子开关，使电容充电、放电而改变UC 上升或下降， 令，则交替置0,置1。R1，R2和C 为定时元件。,用555定时器组成多谐振荡

3、器,二、工作原理,1.接通电源Vcc后，Vcc经电阻R1，R2对电容C充电，其电压UC 由0按指数规律上升，当UC2/3Vcc时，电压比较器C1和C2的输出分别为：UC1=0，UC2=1 基本RS触发器被置0，输出U0跃到低电平UOL,于此同时，放电管V导通，电容C经电阻R1，R2放电管V 放电电路进入暂稳态。,2.随着电容C的放电，UC随之下降。 当UC下降到UC 2/3Vcc ，则电压比较器C1和C2的输出为UC1=1，UC2=0，基本RS触发器被置1， ，输出U0由低电平UOL跃到高电平UOH 。同时，因，放电管V截止，电源Vcc又经电阻R1，R2对电容C充电。电路又返回到前一个暂稳态。

4、,3.这样，电容C上的电压UC将在2/3 Vcc 和1/3Vcc之间来回放电和充电 从而使电路产生了振荡，输出矩形脉冲。,三、输出波形,多谐振荡器的工作波形,多谐振荡器的振荡周期T为 T=tw1+tw2tw1为电容C上的电压由1/3 Vcc下降到2/3 Vcc =所需要的时间，充电回路的时间常数为 (R1+R2)C tw1可用下式估算 tw1=(R1+R2)CLn20.7(R1+R2)C tw2 为电容C上的电压由2/3 Vcc下降到1/3 Vcc所需的时间，放电回路的时间常数为R2C,tw2可用下式估算 tw2=R2CLn2=0.7R2C,所以，多谐振荡的振荡周期T为 T=tw1+tw20.

5、7(R1+R2)C 振荡频率为：f=1/T=1/0.7(R1+2R2)C,四、占空比可调的多谐振荡器,用555定时器组成占空比可调的多谐振荡器,在放电管V截止时，电源Vcc经R1和VD1对电容C充电；当V导通时，C经VD2 ，R2和放电管V放电。 调节电位器RW可改变R1和R2的比值，因此，也改变了输出脉冲的占空比q. tw1=0.7R1C tw2=0.7R2C 振荡周期T为T=tw1+tw20.7(R1+R2)C 因此，占空比q为 当取R1=R2时，则 q=50%，多谐振荡器输出方波。,7.3 用555定时器组成施密特触发器,一、电路结构,用555定时器构成的施密特触发器,二、工作原理, 上

6、升过程 1，UI1/3Vcc,UC1=1,UC2=0,Q=1, =0.UO=UOH 2，1/3VccUI2/3Vcc,UC1=1,UC2=1，基本RS触发器保持原状态不变，U0=UOH。 3，UI2/3Vcc,UC1=0.UC2=1,Q=0, =1,由UOHUOL，即U0=0 当U1上升到2/3Vcc时，电路的输出状态发生跃变UT+=2/3Vcc 4UI 再增大时，对电路的输出状态没有影响。, 下降过程 1，U1由高电平逐渐下降，切1/3VccUI2/3Vcc时，UC1=1，UC2=1 基本RS触发器保持原状态不变，即Q=0， =1，输出UO=UOL。 2，当输入UI1/3Vcc时，UC1=1

7、，UC2=0，Q=1， =0，输出UO由UOUOH 当U1下降到1/3Vcc时，电路的输出状态又发生另一次跃变UT-=1/3Vcc。,（三）回差电压,（四）电压传输特性,施密特触发器的工作波形 施密特触发器的电气传输特性,一、电路结构,7.4 555定时器组成单稳态触发器,1外触发（高触发置0端 TH）置0 通过电容C的充放电使低触发置1端 有效自动返回稳态1得到负脉冲,2，外触发器（低触发置1端 ）置1 通过电容C的充放电使高触发置0端 有效自动返回稳态0，得到正脉冲， ，V 的集电极通过电阻R接Vcc，通过电容C接地。R和C为定时元件,用555定时器组成单稳态触发器,二、工作原理,1 稳定

8、状态 无触发器时，U1为高电平UIH，稳态为0，UC=0.UO=0。 通电后，Vcc经电阻R对电容C充电，当电容C上的电压UC2/3Vcc时，Uc1=0，同时，UI1/3Vcc，Uc2=0,Q=O, =1，输出U0=0。 三极管V导通，电容C经V迅速放完电，UC0, UC1=1，这时基本RS触发器的两个输入信号都为高电平1，保持0状态不变。,2 触发器进入暂稳态 当U1由UIH小于1/3Vcc的低电平时，Uc2=0，此时Uc1=1，基本RS触发器置1，Q=1, =0，输出 由低电平跃变到高电平UOH，同时三极管V截止，这时电源Vcc经R对C充电，电路进入暂稳状态。 在暂稳状态期内输入电压UI回到高电平，使UC2=1,3 自动返回稳定状态 C充电，当Uc（逐渐增大）到Uc2/3Vcc时，Uc1=0，此时Q