第5章脉冲波形的产生与整形.pptx

第5章上页下页返回第五章第五章 脉冲波形的产生与整形脉冲波形的产生与整形5.1 555定时器的原理5.2 用555定时器组成多谐振荡器5.3 用555定时器组成单稳态触发 器和施密特触发器概述不需要任何输入信号；必须在电路中引入足够强的正反馈。波形产生电路包括正弦和非正弦(如方波、三角波)波形产生电路。波形产生电路的共同特点：波形产生电路的共同特点：第5章上页下页返回概述 555555集成定时器是一种模拟电路和数集成定时器是一种模拟电路和数字电路结合的中规模集成电路。字电路结合的中规模集成电路。常用的常用的555555定时器有：定时器有：双极型双极型定时器定时器5G1555 CMOS定时器定时器CB7555CB75555.15.1 555555定时器的原理定时器的原理第5章上页下页返回RDSDQQ4+C1C2C1输出为1，C2输出为0Q为0，T截止，输出为截止，输出为1 1当U6 UDD，U2 UDD时3231RT上页下页18RRR7265控制端控制端(CO)阈值端阈值端(TH)放电晶体管放电晶体管分压器分压器比较器比较器31G反相器反相器放电端放电端 (D)+UDD复位输出端输出端GND1001RS触发器触发器当U6 UDD，U2 UDD时3231C1输出为0，C2输出为101Q为1，T导通导通，输出为输出为0 010 0第5章触发端触发端(TR)返回输输 入入输输 出出TH（U6）TR（U2）复位端R输出放电管T X X 0 0 0 导通导通 UDD UDD 1 1 1 1 截止截止3231 UDD UDD 1 1 0 0 导通导通3231 UDD UDD 1 1 不变不变 不变不变3231上页下页555555定时器功能表定时器功能表GND第5章56271841+C1+C2RDSDQQG3RRRRT+UDD放电晶体管复位输出端输出端控制端控制端(CO)阈值端阈值端(TH)触发端触发端(TR)放电端放电端(D)返回4+C2TN上页下页TH3D+UDDGNDCB7555CB7555集成定时器的电路结构图集成定时器的电路结构图第5章TR返回111111G G1 1G G2 2G G3 3G G4 4G G5 5G G6 6C1+C2+RRRCORD865271OUTQ上页下页5.2 5.2 用用555定时器组成多谐振荡器定时器组成多谐振荡器 多谐振荡器也称无稳态触发器，它没有稳定状态，多谐振荡器也称无稳态触发器，它没有稳定状态，同时不需要外加脉冲信号，就能输出一定频率的矩同时不需要外加脉冲信号，就能输出一定频率的矩形脉冲。形脉冲。第一暂态第二暂态第5章返回+UDDu08 473625555工作原理工作原理上页下页第5章00u03UDD23UDD1uc（u2）UDD，u6 UDD，T截止，输出u0=1，3132 uc上升，uc（u2）UDD，u6 UDD，（保持不变）3132接通UDD，C充电，uc上升，uc（u2）UDD，u6 UDD，T导通，C放电，输出Q=03132C放电C放电，uc下降 u2 UDD，u6 UDD，T截止，输出u0=1，C又充电31321 1 0 0 1 1T1=（R1+R2）Cln2 0.7（R1+R2）CT1C充电 放电R1R20.01ufCttTH（U6）TR（U2）放电管T1 1 1 1 截止截止Ruo32 UDD31 UDD2 UDD3 UDD131 1 0 0 导通导通32 UDD UDD131 1 不变不变 不变不变uc1返回T2=R2Cln2 0.7 R2CT2T=T1+T2 0.7（R1+2R2）CT上页下页应用举例应用举例1 1、如图为一防盗报警电路，试说明其工作原理如图为一防盗报警电路，试说明其工作原理。由由555构成何种电路？构成何种电路？铜丝不断时，输出为何种状态？铜丝不断时，输出为何种状态？铜丝被碰断后，输出为何种波形？铜丝被碰断后，输出为何种波形？64755558132S6V100F0.01F0.01F100k5.1k50k8ab+细铜丝第5章返回上页下页 2 2、如图为一门铃电路，试说明其工作原理如图为一门铃电路，试说明其工作原理。8 473621 5555SB+5V100F0.01F0.01F100k5.1k第5章返回上页下页 3 3、如图为一模拟公安警车音响的电路，试说如图为一模拟公安警车音响的电路，试说 明其工作原理明其工作原理。第5章返回100F0.01F47k4.7kR1R2R3 3R4 4R5R6C1C2C3C4T88 844 477 766 622 211 155 53 34.7k10k100k2.7k0.01F100F+CB7555CB7555IC1IC2+UDD（515V）5.3 5.3 5.3 5.3 用用555555定时器组成单稳定时器组成单稳态触发态触发 器和施密特触发器器和施密特触发器5.3.1 5.3.1 用用555555定时器组成单稳态触发器定时器组成单稳态触发器5.3.2 5.3.2 用用555555定时器组成施密特触发器定时器组成施密特触发器上页下页第5章返回上页下页第5章 双稳态触发器，有两个稳定状态，从一个稳态翻 转为另一个稳态必须靠脉冲信号触发，脉冲消失 后，稳态一直保持。单稳态触发器在脉冲信号未加之前，处于稳定状 态，经信号触发后，触发器翻转到新的状态，经 过一定延时后触发器又自动翻转到原来的稳定状 态。所以只有一种稳定状态。返回5.3.1 5.3.1 用用555555定时器组成单稳定时器组成单稳态触发器态触发器单稳态触发器单稳态触发器上页下页第5章C2+RDSDQQGR1TRRR+C1 设uC=0，当ui=1（未来信号）电容C被充电，1 11 1 设Q=0，Q=1时，T导通，C放电，uc 0 C1输出为“1”，输出“0”保持不变。0 01 1001 10 01 1C放电1 11 11 10 0返回RC复位+UDDuouiuCC1、C2输出高电平，输出端保持原状态不变。分两种情况讨论 设Q=1，Q=0时，T截止，C充电，ucuc UCC，C1输出为“0”，32T又导通，C放电，C1输出为“1”，输出“0”。当无触发信号时，触发器将为Q=0的稳定状态。上页下页第5章uouittt当无触发信号时，触发器处于其输出u0=“0”的稳定状态当有输入信号时，ui UDD，C2输出为“0”，Q=“1”，Q=“0”，T截止，C充电13uc 上升Uc UDD，ui UDD，C1为“1”，C2为“1”，输出保持不变231323当uc UDD 时，使C1输出为“0”，Q=“0”，Q=“1”0 01 10 01 1T导通，uc 放电，回到无触发信号时稳态返回+UDDC2+RDSDQQR1RRR+C1uouiRC0 00 0101 11 10 01 11 1UDD23UDD13uC输出矩形脉冲宽度输出矩形脉冲宽度 tW=RCIn3 1.1RC0 00 00 0上页下页 如图为一简单的具有自动关断功能的照明如图为一简单的具有自动关断功能的照明灯电路，试说明其工作原理灯电路，试说明其工作原理。第5章返回例例5.3.14.7MR R1 1R R2 2R R3 3R R4 4Z ZC C1 1T T4.7M1k1M200F+8476213CB7555IC+U UDDDD（4.5V4.5V）OFFOFFONONL L3V3V200mA200mATHDTRRD8 4 27361555+6VLED50F200k金属片+上页 如图为一简易触摸开关电路，当手模金属如图为一简易触摸开关电路，当手模金属片时片时,发光二极管发光二极管LED亮，经过一定时间，发光二极亮，经过一定时间，发光二极管熄灭。管熄灭。555555定时器构成何种电路？定时器构成何种电路？第5章返回下页例例5.3.2第5章返回下页5.3.25.3.2 用用用用555555集成定时器组成施密特触发器集成定时器组成施密特触发器集成定时器组成施密特触发器集成定时器组成施密特触发器上页 施密特触发器有两个稳定状态，也是一种双稳态触发器，但它与第4章介绍的触发器不同。有如下特点：（1）不具有记忆保持功能，其稳定状态依赖输入信不具有记忆保持功能，其稳定状态依赖输入信 号来维持；号来维持；（2）它属于电平触发，而不是脉冲触发；它属于电平触发，而不是脉冲触发；（3）两种状态翻转时的输入电压（称阈值电压）不同。两种状态翻转时的输入电压（称阈值电压）不同。第5章返回下页uiUOHU0L0UT-UT+上页电压传输特性曲线电压传输特性曲线图形符号图形符号u0uiu0回差电压UT=UT+UT-上页返回第5章工作原理工作原理26843517CB75550.01FuiTHTRu0+UDD+UDDu0RTH（U6）TR（U2）放电管T1 1 1 1 截止截止Ruo32 UDD31 UDD2 UDD3 UDD131 1 0 0 导通导通32 UDD UDD131 1 不变不变 不变不变下页上页返回第5章ttUOMUOL00uo工作原理工作原理uiUDDUDD2313ui UDD13u6 UDD，23，T截止，输出 u0=1u2 UDD13u6 UDD，23，T截止，输出 u0=1u2 UDD13u6 UDD，23，T导通，输出 u0=0u2 UDD13u6 UDD，23，T截止，输出 u0=1下页上页 如图为一个根据环境亮度变化能自动开启、如图为一个根据环境亮度变化能自动开启、关断功能的照明灯控制电路，试说明其工作原理关断功能的照明灯控制电路，试说明其工作原理。第5章返回例例5.3.3R1R R2 2CT T10k0.01F8456213CB7555IC+UDDL L照明灯照明灯DLDRLDRKK