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07 第七章 脉冲信号的产生和变换.ppt

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本课件先给出脉冲幅度、上升时间、脉冲宽度、周期与占空比等矩形波参数的定义,随后依次分析施密特触发器的回差特性与波形变换作用、单稳态触发器的定时原理、多谐振荡器的自激振荡条件,最后系统介绍555定时器的内部结构、三种典型工作模式及其在脉冲产生与整形中的应用。

脉冲信号的产生和变换第一节概述概念说明页,给出本节基本概念与术语定义
脉冲宽度讲解页,说明本节知识要点及其相互联系
图7.1.1 常见脉冲波形(a)矩形波波形图,展示输入输出波形随时间的变化关系
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第1页:第七章脉冲信号的产生和变换第一节概述

  • 第七章脉冲信号的产生和变换第一节概述一、脉冲信号及脉冲电路二、矩形波参
  • 数1.脉冲幅度U
  • m2.上升时间t
  • r3.下降时间tf

第2页:脉冲宽度

  • 24.脉冲宽度t
  • w5.脉冲周期
  • T6.脉冲频率f=1/
  • T7.占空比q=tw/T

第3页:图7.1.1 常见脉冲波形(a)矩形波

图7.1.1常见脉冲波形(a)矩形波(b)锯齿波(c)三角波(d)微分波

第4页:脉冲信号概述与主要参数(续)

tr0.9Um0.5Um0.1UmtftWTUm

第5页:矩形脉冲的参数

P1△UP2图7.1.2矩形脉冲的参数

第6页:第二节集成定时器

  • 第二节集成定时器一、555定时器的结
  • 构1.组
  • 成2.各引脚功能(1) 1脚—接地端(2) 2脚—低触发输入端(触发输入端)分压器,电压比较器,基本SREF,集电极开路输出的放电三极管。

第7页:

第8页:图7.2.1 555定时器

图7.2.1 555定时器

第9页:集成555定时器的结构与功能(续)

①接UREF,则高触发电平、低触发电平分别为②不接UREF,则高、低触发电平分别为(3) 3脚—输出端(4) 4脚—直接置0端(5) 5脚—电压控制端UIC

第10页:功能分析1.当

  • (6) 6脚—高触发输入端(阈值输入端)(7) 7脚—放电端(8) 8脚—电源端二、功能分
  • 析1.当RD=0时,Q=0,T导
  • 通2.当RD=1时Q=1,T截止

第11页:Q、T保持

Q、T保持Q=0,T导通不允许

第12页:定时器功能表

放电端DIS(7端)输出Q(u3)SRFFS R高触发输入TH(u6)低触发输入TR(u2)RD(4端)导通0φ φφφ0截止11 01不变不变0 01导通00 11××1 11表7.2.1 555定时器功能表

第13页:第三节

  • 第三节555定时器应用一、自激多谐振荡
  • 器1.多谐振荡器一定频率和一定脉冲宽度的矩形波产生电路
  • 。2.工作原理①刚接通电源时:;第一暂稳态

第14页:定时器构成的多谐振荡器

TPHTPLt5tVCCuCOOtt1t2t3t4uO(b)工作波形图7.3.1定时器构成的多谐振荡器

第15页:充电阶段:;第一暂稳态;第二暂稳态

②充电阶段:;

第一暂稳态;

第二暂稳态

第16页:放电阶段:;第二暂稳态;第一暂稳态

③放电阶段:;

第二暂稳态;

第一暂稳态

第17页:矩形波参数

173.矩形波参数

第18页:占空比可变的多谐振荡器

184.占空比可变的多谐振荡器

第19页:图7.3.2 占空比可调的多谐振荡器

图7.3.2占空比可调的多谐振荡器

第20页:试用555定时器设计一个振荡周期为1秒

例试用555定时器设计一个振荡周期为1秒,输出脉冲占空比q=2/3的多谐振荡器。

(取C=10F)解:由于C=10F,电路图如下所示。

第21页:

第22页:施密特触发器

二、施密特触发器1.施密特触发器(Schmitt Trigger)(1)性能上有两个重要的特点①输出信号从低电平上升到高电平时的转换电平和从高电平下降到低电平时的转换电平不同;

②在电路状态转换时,通过电路内部的正反馈过程使输出电压波形的边沿变得很陡。

第23页:施密特触发器(续)

(2)分类及电压传输特性、符号①分类施密特缓冲器、施密特反相器②电压传输特性、符号UT-一般为0.8V,UT+一般为1.6V。

△UT=UT+-UT-—回差

第24页:OHLOUT-UT+uI(a)施密特反相

uOHLOUT-UT+uI(a)施密特反相器的电压传输特性与符号

第25页:施密特触发器的电压传输特性和

UT+UT-HL(b)施密特缓冲器的电压传输特性与符号uOOuIuO图7.3.3施密特触发器的电压传输特性和符号

第26页:FF有记忆作用

FF有记忆作用。

如施密特反相器:当RD=0时,Q=0;

当RD再回到1时,Q=0。

Schmitt Trigger没有记忆作用。

当ui为高电平时,uo为低电平;

如基本SRFF:( SD=1 )当ui变为低电平时,uo变为高电平;

第27页:定时器构成的施密特触发

272.由555定时器构成的施密特反相器O(b)特性uOuI图7.3.4 555定时器构成的施密特触发器(a)电路

第28页:施密特触发器典型应用(1)波形变换

283.施密特触发器典型应用(1)波形变换(2)整形(3)鉴幅

第29页:波形变换

ttuOuIOO(a)波形变换uIuO

第30页:施密特触发器(续2)

tt(b)整形uIuOOO

第31页:图7.3.5 施密特触发器(缓冲器)的典

图7.3.5施密特触发器(缓冲器)的典型应用tt(c)鉴幅uIuOOO

第32页:施密特触发器(续3)

321.单稳态触发器三、单稳态触发器2.555定时器构成的单稳态触发器(1)输出正脉冲宽度(暂态时间)tw=1.1RTCT(2)恢复时间tre=(3~5)Ron·CT(3)分辨时间td≈ tw+tre

第33页:图7.3.6 555定时器构成的单稳态触

图7.3.6 555定时器构成的单稳态触发器twtreOuC(u6)uO(Q)OOtttuI(u2)(b)波形

第34页:用555定时器构成的单稳态触发器对触发信

用555定时器构成的单稳态触发器对触发信号的要求:(1)间隔应大于td(2)触发脉冲的低电平宽度应小于tw(3)触发脉冲的高电平应大于VCC/3,低电平应小于VCC/

第35页:

第36页:单稳态触发器典型应用(1)定时(2)整形

363.单稳态触发器典型应用(1)定时(2)整形(3)延时

第37页:单稳作为定时应用的典型电路

tW(b)波形uIOtuI′OtuFOtuOt图7.3.8单稳作为定时应用的典型电路

第38页:脉幅整形(b)展宽脉冲

uIuO(a)脉幅整形(b)展宽脉冲uIuO

第39页:图7.3.8 单稳态触发器用于整形

图7.3.8单稳态触发器用于整形(c)缩短脉冲uIuO(d)阻塞不要的脉冲uIuO

第40页:

第41页:单稳用于延时的例子

uI1uO1uI2uO2VccVccVcctW1tW2(b)波形图7.3.10单稳用于延时的例子

第42页:单稳态触发器(续)

作业题7.27.57.

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