醫(yī)學(xué)專題—脈沖波形的產(chǎn)生與整形課件

1、醫(yī)學(xué)專題脈沖波形的產(chǎn)生與整形第5章上頁下頁返回(fnhu)第一頁，共二十三頁。醫(yī)學(xué)專題脈沖波形的產(chǎn)生與整形不需要任何(rnh)輸入信號(hào)；必須(bx)在電路中引入足夠強(qiáng)的正反饋。波形產(chǎn)生電路包括正弦和非正弦(如方波、三角波)波形產(chǎn)生電路。波形產(chǎn)生電路的共同特點(diǎn)：波形產(chǎn)生電路的共同特點(diǎn)：第5章上頁下頁返回(fnhu)第二頁，共二十三頁。醫(yī)學(xué)專題脈沖波形的產(chǎn)生與整形 555555集成定時(shí)器是一種模擬電路集成定時(shí)器是一種模擬電路(dinl)(dinl)和和數(shù)字電路數(shù)字電路(dinl)(dinl)結(jié)合的中規(guī)模集成電路結(jié)合的中規(guī)模集成電路(dinl)(dinl)。 常用常用(chn yn)(chn yn)

2、的的555555定時(shí)器有：定時(shí)器有： 雙極型雙極型定時(shí)器定時(shí)器5G1555 CMOS定時(shí)器定時(shí)器CB7555CB75555.1 555定時(shí)器的原理(yunl)第5章上頁下頁返回第三頁，共二十三頁。醫(yī)學(xué)專題脈沖波形的產(chǎn)生與整形RDSDQQ4+C1C2C1輸出(shch)為1，C2輸出為0Q為0，T截止，輸出為截止，輸出為1 1當(dāng)U6 UDD， U2 UDD時(shí)3231RT上頁下頁18RRR7265控制控制(kngzh)端端(CO)閾值閾值(y zh)端端(TH)放電晶體管放電晶體管分壓器分壓器比較器比較器31G反相器反相器放電端放電端 (D)+UDD復(fù)位輸出端輸出端GND1001RS觸發(fā)器觸發(fā)器當(dāng)

3、U6 UDD， U2 UDD時(shí)3231C1輸出為0，C2輸出為101Q為1，T導(dǎo)通導(dǎo)通，輸出為輸出為0 010 0第5章觸發(fā)端觸發(fā)端(TR)返回第四頁，共二十三頁。醫(yī)學(xué)專題脈沖波形的產(chǎn)生與整形輸輸 入入輸輸 出出TH（U6）TR （U2）復(fù)位(f wi)端R輸出(shch)放電管T X X 0 0 0 導(dǎo)通導(dǎo)通 UDD UDD 1 1 1 1 截止截止3231 UDD UDD 1 1 0 0 導(dǎo)通導(dǎo)通3231 UDD UDD 1 1 不變不變 不變不變3231上頁下頁555555定時(shí)器功能表定時(shí)器功能表GND第5章56271841+C1+C2RDSDQQG3RRRRT+UDD放電晶體管復(fù)位輸出

4、端輸出端控制端控制端(CO)閾值端閾值端(TH)觸發(fā)端觸發(fā)端(TR)放電端放電端 (D)返回(fnhu)第五頁，共二十三頁。醫(yī)學(xué)專題脈沖波形的產(chǎn)生與整形4+C2TN上頁下頁TH3D+UDDGNDCB7555CB7555集成集成(j chn)(j chn)定時(shí)器的電路結(jié)構(gòu)定時(shí)器的電路結(jié)構(gòu)圖圖第5章TR返回(fnhu)111111C1+C2+RRRCORD865271OUTQ第六頁，共二十三頁。醫(yī)學(xué)專題脈沖波形的產(chǎn)生與整形上頁下頁5.2 5.2 用用555定時(shí)器組成定時(shí)器組成(z chn)(z chn)多諧振蕩器多諧振蕩器 多諧振蕩器也稱無穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，它沒有穩(wěn)定狀態(tài)，同時(shí)多諧振蕩器也稱無穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器

5、，它沒有穩(wěn)定狀態(tài)，同時(shí)不需要不需要(xyo)(xyo)外加脈沖信號(hào)，就能輸出一定頻率的矩形脈沖。外加脈沖信號(hào)，就能輸出一定頻率的矩形脈沖。第一(dy)暫態(tài)第二暫態(tài)第5章返回第七頁，共二十三頁。醫(yī)學(xué)專題脈沖波形的產(chǎn)生與整形+UDDu08 473625555工作工作(gngzu)(gngzu)原理原理上頁下頁第5章00u03UDD23UDD1uc（u2） UDD ，u6 UDD，T截止， 輸出u0= 1 ，3132 uc上升 ，uc（u2） UDD ，u6 UDD，（保持不變）3132接通(ji tn)UDD， C充電， uc上升， uc（u2） UDD ，u6 UDD，T導(dǎo)通，C放電， 輸出Q=

6、03132C放電(fng din)C放電，uc下降 u2 UDD ，u6 UDD，T截止， 輸出u0= 1 ，C又充電31321 10 01 1T1 =（R1+R2）Cln2 0.7（R1+R2）CT1C充電 放電R1R20.01ufCttTH（U6）TR （U2）放電管T1 1 1 1 截止截止Ruo32 UDD31 UDD2 UDD3 UDD131 1 0 0 導(dǎo)通導(dǎo)通32 UDD UDD131 1 不變不變 不變不變uc1返回T2= R2Cln2 0.7 R2CT2T = T1 + T2 0.7（R1+2R2）CT第八頁，共二十三頁。醫(yī)學(xué)專題脈沖波形的產(chǎn)生與整形上頁下頁應(yīng)用應(yīng)用(yngy

7、ng)(yngyng)舉例舉例1 1、 如圖為一防盜報(bào)警電路，試說明如圖為一防盜報(bào)警電路，試說明(shumng)(shumng)其工作原理其工作原理。 由由555構(gòu)成構(gòu)成(guchng)(guchng)何種電路？何種電路？ 銅絲不斷時(shí)，輸出為何種狀態(tài)？銅絲不斷時(shí)，輸出為何種狀態(tài)？ 銅絲被碰斷后，輸出為何種波形？銅絲被碰斷后，輸出為何種波形？64755558132S6V100F0.01F0.01F100k5.1k50k8ab+細(xì)銅絲第5章返回第九頁，共二十三頁。醫(yī)學(xué)專題脈沖波形的產(chǎn)生與整形上頁下頁 2 2、 如圖為一門鈴電路如圖為一門鈴電路(dinl)(dinl)，試說明其工作原理，試說明其工作

8、原理。8 473621 5555SB+5V100F0.01F0.01F100k5.1k第5章返回(fnhu)第十頁，共二十三頁。醫(yī)學(xué)專題脈沖波形的產(chǎn)生與整形上頁下頁 3 3、 如圖為一模擬如圖為一模擬(mn)(mn)公安警車音響的電路，試說公安警車音響的電路，試說 明其工作原理明其工作原理。第5章返回(fnhu)100F0.01F47k4.7kR1R2RRR5R6C1C2C3C4T84762154.7k10k100k2.7k0.01F100F+CB7555CB7555IC1IC2+UDD（515V第十一頁，共二十三頁。醫(yī)學(xué)專題脈沖波形的產(chǎn)生與整形5.3 5.3 5.3.1 用555定時(shí)器組成(

9、z chn)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器5.3.2 用555定時(shí)器組成(z chn)施密特觸發(fā)器上頁下頁第5章返回第十二頁，共二十三頁。醫(yī)學(xué)專題脈沖波形的產(chǎn)生與整形上頁下頁第5章 雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，從一個(gè)穩(wěn)態(tài)翻 轉(zhuǎn)為另一個(gè)穩(wěn)態(tài)必須靠脈沖信號(hào)觸發(fā)，脈沖消失 后，穩(wěn)態(tài)一直保持。 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器在脈沖信號(hào)未加之前，處于穩(wěn)定狀 態(tài)，經(jīng)信號(hào)觸發(fā)后，觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)到新的狀態(tài)，經(jīng) 過一定延時(shí)后觸發(fā)器又自動(dòng)翻轉(zhuǎn)到原來的穩(wěn)定狀 態(tài)。所以只有(zhyu)一種穩(wěn)定狀態(tài)。返回(fnhu)5.3.1 用555定時(shí)器組成(z chn)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器第十三頁，共二十三頁。醫(yī)學(xué)專題脈沖波形的產(chǎn)生與整形單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器上頁下頁第5

10、章C2+RDSDQQGR1TRRR+C1 設(shè)uC = 0，當(dāng)ui = 1（未來信號(hào)）電容C被充電，1 11 1 設(shè)Q = 0，Q = 1時(shí) ，T導(dǎo)通，C放電， uc 0 C1輸出為“1”，輸出“0”保持不變。0 01 1001 10 01 1C放電(fng din)1 11 11 10 0返回(fnhu)RC復(fù)位(f wi)+UDDuouiuCC1、 C2輸出高電平，輸出端保持原狀態(tài)不變。分兩種情況討論 設(shè)Q = 1，Q = 0時(shí) ，T截止，C充電，ucuc UCC ，C1輸出為“0” ，32T又導(dǎo)通， C放電， C1輸出為“1”，輸出“0”。當(dāng)無觸發(fā)信號(hào)時(shí)，觸發(fā)器將為Q = 0的穩(wěn)定狀態(tài)。第

11、十四頁，共二十三頁。醫(yī)學(xué)專題脈沖波形的產(chǎn)生與整形上頁下頁第5章uouittt當(dāng)無觸發(fā)信號(hào)時(shí)，觸發(fā)器處于(chy)其輸出u0 = “0”的穩(wěn)定狀態(tài)當(dāng)有輸入信號(hào)時(shí)， ui UDD ，C2輸出為“0”，Q = “1”， Q = “0”，T截止，C充電13uc 上升Uc UDD ， ui UDD ，C1為“1”，C2為“1”，輸出(shch)保持不變231323當(dāng)uc UDD 時(shí)，使C1輸出為“0” ，Q = “0”，Q = “1” 0 01 10 01 1T導(dǎo)通，uc 放電 ，回到無觸發(fā)(chf)信號(hào)時(shí)穩(wěn)態(tài)返回+UDDC2+RDSDQQR1RRR+C1uouiRC0 00 0101 11 10 01

12、 11 1UDD23UDD13uC輸出矩形脈沖寬度輸出矩形脈沖寬度 tW = RCIn3 1.1RC第十五頁，共二十三頁。醫(yī)學(xué)專題脈沖波形的產(chǎn)生與整形上頁下頁 如圖為一簡單的具有如圖為一簡單的具有(jyu)(jyu)自動(dòng)關(guān)斷功能的照明自動(dòng)關(guān)斷功能的照明燈電路，試說明其工作原理燈電路，試說明其工作原理。第5章返回(fnhu)例例5.3.14.7M4.7M1k1M200F8476213CB7555ICTHDTRRD第十六頁，共二十三頁。醫(yī)學(xué)專題脈沖波形的產(chǎn)生與整形8 4 27361555+6VLED50F200k金屬片+上頁 如圖為一簡易觸摸開關(guān)電路，當(dāng)手模如圖為一簡易觸摸開關(guān)電路，當(dāng)手模(shu

13、m)(shum)金金屬片時(shí)屬片時(shí), ,發(fā)光二極管發(fā)光二極管LED亮，經(jīng)過一定時(shí)間，發(fā)光二極亮，經(jīng)過一定時(shí)間，發(fā)光二極管熄滅。管熄滅。555555定時(shí)器構(gòu)成定時(shí)器構(gòu)成(guchng)(guchng)何種電路？何種電路？第5章返回(fnhu)下頁例例5.3.2第十七頁，共二十三頁。醫(yī)學(xué)專題脈沖波形的產(chǎn)生與整形第5章返回(fnhu)下頁5.3.2 用用555集成集成(j chn)(j chn)定時(shí)器組成施密特觸發(fā)器定時(shí)器組成施密特觸發(fā)器上頁 施密特觸發(fā)器有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，也是一種雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，但它與第4章介紹的觸發(fā)器不同。有如下(rxi)特點(diǎn)： （1）不具有記憶保持功能，其穩(wěn)定狀態(tài)依賴輸入信不具有記憶

14、保持功能，其穩(wěn)定狀態(tài)依賴輸入信 號(hào)來維持；號(hào)來維持； （2）它屬于電平觸發(fā)，而不是脈沖觸發(fā)；它屬于電平觸發(fā)，而不是脈沖觸發(fā)； （3）兩種狀態(tài)翻轉(zhuǎn)時(shí)的輸入電壓（稱閾值電壓）不同。兩種狀態(tài)翻轉(zhuǎn)時(shí)的輸入電壓（稱閾值電壓）不同。第十八頁，共二十三頁。醫(yī)學(xué)專題脈沖波形的產(chǎn)生與整形第5章返回(fnhu)下頁uiUOHU0L0UT-UT+上頁電壓傳輸特性電壓傳輸特性(txng)曲線曲線圖形符號(hào)圖形符號(hào)u0uiu0回差電壓UT= UT+UT-第十九頁，共二十三頁。醫(yī)學(xué)專題脈沖波形的產(chǎn)生與整形上頁返回(fnhu)第5章工作工作(gngzu)(gngzu)原理原理26843517CB75550.01FuiTHTR

15、u0+UDD+UDDu0RTH（U6）TR （U2）放電管T1 1 1 1 截止截止Ruo32 UDD31 UDD2 UDD3 UDD131 1 0 0 導(dǎo)通導(dǎo)通32 UDD UDD131 1 不變不變 不變不變下頁第二十頁，共二十三頁。醫(yī)學(xué)專題脈沖波形的產(chǎn)生與整形上頁返回(fnhu)第5章ttUOMUOL00uo工作工作(gngzu)(gngzu)原理原理uiUDDUDD2313ui UDD13u6 UDD，23，T截止， 輸出 u0= 1u2 UDD13u6 UDD，23，T截止， 輸出 u0= 1u2 UDD13u6 UDD，23，T導(dǎo)通， 輸出 u0= 0u2 UDD13u6 UDD，23，T截止， 輸出 u0= 1下頁第二十一頁，共二十三頁。醫(yī)學(xué)專題脈沖波形的產(chǎn)生與整形上頁 如圖為一個(gè)根據(jù)環(huán)境亮度變化能自動(dòng)如圖為一個(gè)根據(jù)環(huán)境亮度變化能自動(dòng)(zdng)(zdng)開啟、關(guān)開啟、關(guān)斷功能的照明燈控制電路，試說明其工作原理斷功能的照明燈控制電路，試說明其工作原理。第5章返回(fnhu)例例5.3.3R1C10k0.01F8456213CB7555IC+UDDD第二十二頁，共二十三頁。醫(yī)學(xué)專題脈沖