任務5 認識脈沖信號的產(chǎn)生于變換電路

1、任務任務5 秒脈沖發(fā)生器的設計與制作秒脈沖發(fā)生器的設計與制作認識脈沖信號的產(chǎn)生與變換電路認識脈沖信號的產(chǎn)生與變換電路教學目錄教學目錄概概 述述 一、一、脈沖信號脈沖信號 所謂脈沖信號，就是在瞬間突然變化、作用時間極所謂脈沖信號，就是在瞬間突然變化、作用時間極短的電壓或電流。它可能是周期性的，也可能是非周短的電壓或電流。它可能是周期性的，也可能是非周期性或單次的脈沖。期性或單次的脈沖。 矩形脈沖尖脈沖鋸齒波階梯波方波鐘形脈沖斷續(xù)正弦波梯形波概概 述述 二二、脈沖信號的主要參數(shù)脈沖信號的主要參數(shù)OuttrtfTUmUm0.9Um0.5Um0.1tw脈沖上升時脈沖上升時間（前沿）間（前沿）脈沖幅度脈

2、沖幅度脈沖下降時脈沖下降時間（后沿）間（后沿）脈沖寬度脈沖寬度脈沖周期脈沖周期占空比占空比wtqT概概 述述 三三、脈沖波形的產(chǎn)生脈沖波形的產(chǎn)生（1）利用振蕩器電路直接產(chǎn)生所需要的矩形脈沖，）利用振蕩器電路直接產(chǎn)生所需要的矩形脈沖，這種方式這種方式不需要外加觸發(fā)信號不需要外加觸發(fā)信號，只需要電路的電源，只需要電路的電源，這種電路稱為這種電路稱為多諧振蕩電路多諧振蕩電路。（2）通過各種整形電路，把已有的周期性變化波形）通過各種整形電路，把已有的周期性變化波形變換為符合要求的矩形脈沖，電路自身不能產(chǎn)生脈變換為符合要求的矩形脈沖，電路自身不能產(chǎn)生脈沖信號。常用的電路有沖信號。常用的電路有單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器

3、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和和施密特觸發(fā)施密特觸發(fā)器。器。5.1 多諧振蕩器多諧振蕩器5.1.1 門電路構成的多諧振蕩器門電路構成的多諧振蕩器1. 對稱式多諧振蕩器對稱式多諧振蕩器D1和和D2是兩個反相器。是兩個反相器。C1和和C2是兩個耦合電容，是兩個耦合電容，C1=C2=C，RF1和和RF2是兩個反饋電阻，且是兩個反饋電阻，且RF1=RF2=RF，反相器，反相器D3做整形緩沖電路。做整形緩沖電路。若若D門的閾值電壓門的閾值電壓UTH=VDD/2，則振蕩周期，則振蕩周期T 1.4 RFC 5.1 多諧振蕩器多諧振蕩器5.1.1 門電路構成的多諧振蕩器門電路構成的多諧振蕩器2. 帶帶RC的環(huán)形的環(huán)形多諧振蕩

4、器多諧振蕩器D1和和D2是兩個反相器。是兩個反相器。C1和和C2是兩個耦合電容，是兩個耦合電容，C1=C2=C，RF1和和RF2是兩個反饋電阻，且是兩個反饋電阻，且RF1=RF2=RF，反相器，反相器D3做整形緩沖電路。做整形緩沖電路。5.1 多諧振蕩器多諧振蕩器5.1.1 門電路構成的多諧振蕩器門電路構成的多諧振蕩器2. 帶帶RC的環(huán)形的環(huán)形多諧振蕩器多諧振蕩器帶帶RC的環(huán)形多諧振蕩的環(huán)形多諧振蕩器工作波形如圖所示。器工作波形如圖所示。T 2.2RPC 5.1 多諧振蕩器多諧振蕩器5.1.2 石英晶體多諧振蕩器石英晶體多諧振蕩器石英晶體的頻率穩(wěn)定性非常高，誤差只有石英晶體的頻率穩(wěn)定性非常高，

5、誤差只有10-610-11，因此在，因此在頻率穩(wěn)定性要求較高的場合多采用石英晶體振蕩器。頻率穩(wěn)定性要求較高的場合多采用石英晶體振蕩器。5.1 多諧振蕩器多諧振蕩器5.1.2 石英晶體多諧振蕩器石英晶體多諧振蕩器圖圖a所示電路中所示電路中f0通常為幾兆赫通常為幾兆赫到幾十兆赫。到幾十兆赫。圖圖bd是另外幾是另外幾種常用的石英種常用的石英晶體振蕩器，晶體振蕩器，其中圖其中圖b中的中的f0=100kHz；c、d中的中的f0=32768Hz=215Hz，常用作數(shù)，常用作數(shù)字電子鐘中的字電子鐘中的時標信號。時標信號。5.1 多諧振蕩器多諧振蕩器5.1.3 555定時器構成的多諧振蕩器定時器構成的多諧振蕩

6、器1. 555定時器的結構和工作原理定時器的結構和工作原理555定時器定時器為為數(shù)字數(shù)字模擬模擬混合集成電路。可產(chǎn)生精確的時間延混合集成電路?？僧a(chǎn)生精確的時間延遲和振蕩，內部有遲和振蕩，內部有3個個5K的電阻分壓器，故稱的電阻分壓器，故稱555。在波形的產(chǎn)生與變換、測量與控制、家用電器、電子玩具等在波形的產(chǎn)生與變換、測量與控制、家用電器、電子玩具等許多領域中都得到了應用。許多領域中都得到了應用。 8腳雙列直插型腳雙列直插型 8腳腳T0-99型型 14腳雙列直插型腳雙列直插型 12各公司生產(chǎn)的各公司生產(chǎn)的555定時器的定時器的邏輯功能邏輯功能與與外引線排列外引線排列都完全相同。都完全相同。 雙極

7、型產(chǎn)品雙極型產(chǎn)品CMOS產(chǎn)品產(chǎn)品單單555型號的最后幾位型號的最后幾位數(shù)碼數(shù)碼5557555雙雙555型號的最后幾位型號的最后幾位數(shù)碼數(shù)碼5567556優(yōu)點優(yōu)點驅動能力驅動能力較大較大低功耗、高輸入低功耗、高輸入阻抗阻抗電源電壓工作范圍電源電壓工作范圍516V318V負載電流負載電流可達可達200mA可達可達4mA5.1 多諧振蕩器多諧振蕩器5.1.3 555定時器構成的多諧振蕩器定時器構成的多諧振蕩器1. 555定時器的結構和工作原理定時器的結構和工作原理5.1 多諧振蕩器多諧振蕩器5.1.3 555定時器構成的多諧振蕩器定時器構成的多諧振蕩器1. 555定時器的結構和工作原理定時器的結構和

8、工作原理電阻分壓器電阻分壓器電壓比較器電壓比較器基本基本RS觸發(fā)器觸發(fā)器輸出緩沖反相器輸出緩沖反相器集電極開路輸出三極管集電極開路輸出三極管控制電壓控制電壓閾值輸入閾值輸入觸發(fā)輸入觸發(fā)輸入DISVC1放電端放電端CCCVV321CCCVV312VC2DRRS5.1 多諧振蕩器多諧振蕩器5.1.3 555定時器構成的多諧振蕩器定時器構成的多諧振蕩器VC1VC2CO外接電壓外接電壓UCO時時COCUV1COCUV212DR低電平有效的復位輸入端低電平有效的復位輸入端正常工作時，處于高電平正常工作時，處于高電平輸出為輸出為0時，時，T導通，導通，輸出為輸出為1時，時，T截止。截止。用于提高電路的負用

9、于提高電路的負載能力。載能力。SRUU時，時， 輸出輸出高電平，反之則輸高電平，反之則輸出低電平。出低電平。1. 555定時器的結構和工作原理定時器的結構和工作原理當當TH2/3VCC， TR 1/3VCC時，時，R=0、S=1，T導通，導通，V0=0RVC1VC2S當當TH2/3VCC， TR 1/3VCC時，時，R=1、S=0，T截止，截止，V0=1DR當當TH2/3VCC， TR 1/3VCC時，時，R=1、S=1，V0保持保持由上可由上可得如下得如下口訣：口訣：大于、大于、出大于、大于、出0；小于、小于、出小于、小于、出1；小于、大于、保持小于、大于、保持1. 555定時器的結構和工作

10、原理定時器的結構和工作原理 16555定時器的功能表定時器的功能表 CCV3/2CCV3/ 1CCV3/2CCV3/2CCV3/ 1CCV3/ 1TH接至反相輸入端，當接至反相輸入端，當TH2/3UCC時，時，UC1輸出低輸出低電平，使觸發(fā)器置電平，使觸發(fā)器置0，故稱為，故稱為高觸發(fā)端高觸發(fā)端； TR接至同相輸入端，當接至同相輸入端，當TRUR2時，時，UC2輸出低輸出低電平，使觸發(fā)器置電平，使觸發(fā)器置1，故稱為，故稱為低觸發(fā)端低觸發(fā)端。 1. 555定時器的結構和工作原理定時器的結構和工作原理接通電源，接通電源，VCC經(jīng)經(jīng)R1、R2對電容對電容C充充電，當電，當uc =2/3 VCC時，時，

11、uo翻轉為低電翻轉為低電平。同時，平。同時，T飽和飽和導通，導通，C經(jīng)經(jīng)R2對對DIS端放電。電路進入端放電。電路進入第一暫穩(wěn)態(tài)第一暫穩(wěn)態(tài)。在電容在電容C放電過程中，放電過程中，uc隨之下降。當隨之下降。當下降到下降到1/3VCC時，輸出時，輸出uo由低電平翻轉由低電平翻轉到高電平，放電管到高電平，放電管T截止，電路進入截止，電路進入第第二暫穩(wěn)態(tài)二暫穩(wěn)態(tài)。 電路進入第二暫電路進入第二暫穩(wěn)態(tài)后，穩(wěn)態(tài)后，T處于處于截止狀態(tài)。截止狀態(tài)。VCC又經(jīng)又經(jīng)R1、 R2對對C充電。當充電。當uc充到充到2/3VCC時，輸出時，輸出由高電平翻轉到由高電平翻轉到低電平，電路返低電平，電路返回到第一暫穩(wěn)態(tài)。回到第

12、一暫穩(wěn)態(tài)。 此后電路交替進此后電路交替進行充、放電，使行充、放電，使兩個暫穩(wěn)態(tài)相互兩個暫穩(wěn)態(tài)相互交替，從而輸出交替，從而輸出周期性的矩形脈周期性的矩形脈沖。沖。2. 555定時器定時器構成構成的的多諧振蕩器多諧振蕩器結構和工作原理結構和工作原理電容電容C充電充電充充=( R1+R2)C 電容電容C放電放電放放= R2C 振蕩周期為：振蕩周期為： T0.7(R1+2R2)C占空比為：占空比為： 2. 555定時器定時器構成構成的的多諧振蕩器多諧振蕩器結構和工作原理結構和工作原理%1002)2(7 . 0)(7 . 0%10021212121w1RRRRCRRCRRTtq3. 占空比占空比的的多諧

13、振蕩器多諧振蕩器充電回路變?yōu)槌潆娀芈纷優(yōu)閂CCR1VD1C地。地。 放電回路變?yōu)榉烹娀芈纷優(yōu)镃VD2R2DIS地。地。CRt1w17 . 0CRt2w27 . 0CRRttT)(7 . 021w2w1%100%100211w1RRRTtq 將充放電回路分開，并接入調節(jié)元件將充放電回路分開，并接入調節(jié)元件，如圖所示，就構成一個，如圖所示，就構成一個占空比可調的矩形脈沖發(fā)生器。占空比可調的矩形脈沖發(fā)生器。調節(jié)范圍為調節(jié)范圍為10%90%。 5.1 多諧振蕩器多諧振蕩器5.1.3 555定時器構成的多諧振蕩器定時器構成的多諧振蕩器【例【例5-1】圖示是簡易溫控報警電路，試分析電路的工作原理。】圖示是

14、簡易溫控報警電路，試分析電路的工作原理。 555定時器構成了一個多諧振蕩器。常溫下定時器構成了一個多諧振蕩器。常溫下ICEO隨溫度升高而快隨溫度升高而快速增大。速增大。當溫度低于設定溫度值時，當溫度低于設定溫度值時，ICEO較小，復位端較小，復位端 (4腳腳)為低為低電平，振蕩電路不工作，揚聲器不發(fā)聲。當溫度高于設定溫度值時，電平，振蕩電路不工作，揚聲器不發(fā)聲。當溫度高于設定溫度值時，ICEO較大，復位端較大，復位端 (4腳腳)的電位為高電平，振蕩電路開始工作，揚的電位為高電平，振蕩電路開始工作，揚聲器發(fā)出報警聲音。聲器發(fā)出報警聲音。5.1 多諧振蕩器多諧振蕩器5.1.3 555定時器構成的多

15、諧振蕩器定時器構成的多諧振蕩器【例例5-2】圖示圖示電路電路是用是用555定時器定時器構成的電子雙音門鈴電路，試分構成的電子雙音門鈴電路，試分析其工作原理。析其工作原理。 5.1 多諧振蕩器多諧振蕩器5.1.3 555定時器構成的多諧振蕩器定時器構成的多諧振蕩器解：在圖示電路中，在圖示電路中，555定時器構成了一個多諧振蕩器。定時器構成了一個多諧振蕩器。 當按鈕當按鈕SB按下時，開關閉合，按下時，開關閉合，+VCC經(jīng)經(jīng)VD2向向C3充電，充電，P點電點電位迅速充至位迅速充至+VCC，復位解除；由于，復位解除；由于VD1將將R3旁路，旁路，+VCC經(jīng)經(jīng)VD1、R1、R2向向C充電，充電時間常數(shù)為

16、充電，充電時間常數(shù)為(R1+R2)C，放電時間常數(shù)為，放電時間常數(shù)為R2 C，多諧振蕩器產(chǎn)生高頻振蕩，多諧振蕩器產(chǎn)生高頻振蕩，揚聲器發(fā)出高音揚聲器發(fā)出高音。 當按鈕當按鈕SB松開時，開關斷開，由于電容松開時，開關斷開，由于電容C3儲存的電荷經(jīng)儲存的電荷經(jīng)R4放電要維持一段時間，在放電要維持一段時間，在P點電位降至復位電平之前，電路將點電位降至復位電平之前，電路將繼續(xù)維持振蕩。但此時繼續(xù)維持振蕩。但此時+VCC經(jīng)經(jīng)R3、R1、R2向向C充電，充電時間充電，充電時間常數(shù)增加為常數(shù)增加為(R3+R1+R2)C，放電時間常數(shù)仍為，放電時間常數(shù)仍為R2 C，多諧振蕩，多諧振蕩器產(chǎn)生低頻振蕩，器產(chǎn)生低頻振

17、蕩，揚聲器發(fā)出低音揚聲器發(fā)出低音。 當電容當電容C3持續(xù)放電，使持續(xù)放電，使P點電位降至點電位降至555的復位電平以下時，的復位電平以下時，多諧振蕩器停止振蕩，多諧振蕩器停止振蕩，揚聲器停止發(fā)聲揚聲器停止發(fā)聲。 調節(jié)相關參數(shù)，可以改變高、低音發(fā)聲頻率以及低音維持調節(jié)相關參數(shù)，可以改變高、低音發(fā)聲頻率以及低音維持時間。時間。5.2 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器v單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的工作特點：單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的工作特點：(1)它有它有穩(wěn)態(tài)和暫穩(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài)和暫穩(wěn)態(tài)兩個工作狀態(tài)，在沒有受到外界觸兩個工作狀態(tài)，在沒有受到外界觸發(fā)脈沖作用的情況下，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器保持在穩(wěn)態(tài)；發(fā)脈沖作用的情況下，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器保持在穩(wěn)態(tài)；(2)在

18、外界觸發(fā)脈沖作用下，能從穩(wěn)態(tài)翻轉到暫穩(wěn)態(tài)，在在外界觸發(fā)脈沖作用下，能從穩(wěn)態(tài)翻轉到暫穩(wěn)態(tài)，在暫穩(wěn)態(tài)維持一段時間以后，再自動返回穩(wěn)態(tài)；暫穩(wěn)態(tài)維持一段時間以后，再自動返回穩(wěn)態(tài)；(3)暫穩(wěn)態(tài)維持時間的長短取決于電路本身的參數(shù)，與觸暫穩(wěn)態(tài)維持時間的長短取決于電路本身的參數(shù)，與觸發(fā)脈沖的寬度和幅度無關。發(fā)脈沖的寬度和幅度無關。v單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器在數(shù)字系統(tǒng)中應用很廣泛，通常用于脈單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器在數(shù)字系統(tǒng)中應用很廣泛，通常用于脈沖信號的展寬、延時及整形。沖信號的展寬、延時及整形。5.2 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器5.2.1 CMOS門構成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器門構成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器1.當當ui為高電平為高電平(無觸發(fā)信號無觸發(fā)

19、信號)時，電路處于時，電路處于穩(wěn)定狀態(tài)，穩(wěn)定狀態(tài)，uo1=0，uo2=1。2.當在輸入端加負觸發(fā)脈沖當在輸入端加負觸發(fā)脈沖時，電路迅速進入時，電路迅速進入暫穩(wěn)狀態(tài)暫穩(wěn)狀態(tài)，uo1=1，uo2=0。3.電路在暫穩(wěn)態(tài)期間，電路在暫穩(wěn)態(tài)期間，uo1對對電容充電，使電容充電，使uC 按指數(shù)規(guī)律按指數(shù)規(guī)律上升，上升，uR按指數(shù)規(guī)律下降，按指數(shù)規(guī)律下降，當當uR下降到下降到D2門的閾值電壓門的閾值電壓時，時，電路自動返回到穩(wěn)態(tài)電路自動返回到穩(wěn)態(tài)。4.暫穩(wěn)態(tài)結束后，電容暫穩(wěn)態(tài)結束后，電容C上已充有一定的電壓，因此，電路返回穩(wěn)上已充有一定的電壓，因此，電路返回穩(wěn)態(tài)后需經(jīng)態(tài)后需經(jīng)C的放電過程，電容上的電壓才能恢

20、復到穩(wěn)態(tài)時的數(shù)值，的放電過程，電容上的電壓才能恢復到穩(wěn)態(tài)時的數(shù)值，這一過程即為這一過程即為恢復過程恢復過程。或非門構成，或非門構成，低電平觸發(fā)低電平觸發(fā)5.2 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器5.2.1 CMOS門構成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器門構成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器RCVVVRCt7 . 05 . 00lnDDDDDDw5.2 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器5.2.1 CMOS門構成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器門構成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器也可以由或非門構成，微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器也可以由或非門構成，高電平觸發(fā)。高電平觸發(fā)。5.2.2 555定時器構成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器定時器構成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 27工作原理：工作原理：穩(wěn)態(tài)為穩(wěn)態(tài)為0

21、低觸發(fā)低觸發(fā)有效置有效置1 T截止，截止， C充電充電 自動返自動返回穩(wěn)態(tài)回穩(wěn)態(tài)0 提高基準電提高基準電壓穩(wěn)定性的壓穩(wěn)定性的濾波電容濾波電容 輸出脈沖的寬度輸出脈沖的寬度tw1.1RC。當觸發(fā)脈沖當觸發(fā)脈沖uI為高電平時，為高電平時，VCC通過通過R對對C充電，充電，當當TH = uC2/3VCC時，高觸發(fā)端時，高觸發(fā)端TH有效置有效置0；此時，；此時，放電管導通，放電管導通，C放電，放電，TH = uC =0。穩(wěn)態(tài)為。穩(wěn)態(tài)為0狀態(tài)。狀態(tài)。 此時放電管此時放電管T截止，截止，VCC通過通過R對對C充電。充電。 當當TH = uC2/3VCC時，使高觸發(fā)端時，使高觸發(fā)端TH有效，置有效，置0狀態(tài)

22、，電路自動返回穩(wěn)態(tài)，此時放電管狀態(tài)，電路自動返回穩(wěn)態(tài)，此時放電管T導通。導通。 電路返回穩(wěn)態(tài)后，電路返回穩(wěn)態(tài)后，C通過導通的放電管通過導通的放電管T放電，放電，使電路迅速恢復到初始狀態(tài)。使電路迅速恢復到初始狀態(tài)。 T導通，導通， C放電放電 5.2.2 555定時器構成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器定時器構成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器【例【例5-3】圖示】圖示電路電路為為555定時器構成的觸摸定時控制開關，試分析定時器構成的觸摸定時控制開關，試分析其工作原理。其工作原理。解：解：圖示電路中圖示電路中555定時器定時器接成了一個單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器接成了一個單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，當用手觸摸金屬片時，由于當用手觸摸金屬片時，由于人體的感應電

23、壓，相當于在人體的感應電壓，相當于在觸發(fā)輸入端觸發(fā)輸入端(2腳腳)加入了一個加入了一個負脈沖，電路被觸發(fā)，轉入負脈沖，電路被觸發(fā)，轉入暫穩(wěn)狀態(tài)，暫穩(wěn)狀態(tài)，輸出高電平，燈輸出高電平，燈泡被點亮。泡被點亮。經(jīng)過一段時間經(jīng)過一段時間(tw)后，電路自動返回穩(wěn)態(tài)，后，電路自動返回穩(wěn)態(tài)，輸輸出低電平，燈泡熄滅。出低電平，燈泡熄滅。 燈泡燈泡點亮的時間為點亮的時間為 調節(jié)調節(jié)R、C的取值，可控制的取值，可控制燈泡點亮的時間。燈泡點亮的時間。5.2 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器5.2.3 集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器5.2 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器不可重復觸發(fā)型不可重復觸發(fā)型可重復觸發(fā)型可重復觸發(fā)型不可重復

24、觸發(fā)不可重復觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器一旦被觸發(fā)進入暫穩(wěn)態(tài)以后的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器一旦被觸發(fā)進入暫穩(wěn)態(tài)以后，再加入觸發(fā)脈沖不影響電路的工作過程，必須在暫穩(wěn)，再加入觸發(fā)脈沖不影響電路的工作過程，必須在暫穩(wěn)態(tài)結束以后，才能接收下一個觸發(fā)脈沖而轉入暫穩(wěn)態(tài)。態(tài)結束以后，才能接收下一個觸發(fā)脈沖而轉入暫穩(wěn)態(tài)?？芍貜陀|發(fā)可重復觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器在電路被觸發(fā)而進入暫穩(wěn)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器在電路被觸發(fā)而進入暫穩(wěn)態(tài)期間，如果再次加入觸發(fā)脈沖，電路將重新被觸態(tài)期間，如果再次加入觸發(fā)脈沖，電路將重新被觸發(fā)，輸出脈沖再繼續(xù)維持一個寬度。發(fā)，輸出脈沖再繼續(xù)維持一個寬度。v不可重復觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器不可重復觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器741215.2.

25、3 集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器5.2 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器5.2.3 集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器5.2 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74121邏輯功能表邏輯功能表5.2.3 集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器5.2 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器v集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74121的外部元件連接的外部元件連接使用外接電阻使用外接電阻Rext/ Cext （下降沿有效）（下降沿有效）使用內接電阻使用內接電阻Rin （上升沿有效）（上升沿有效）5.2.4 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應用單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應用5.2 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器1.脈沖整形脈沖整形2.脈沖定時

26、脈沖定時脈沖定時脈沖定時5.2.4 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應用單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應用5.2 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器3.脈沖延時脈沖延時5.3.1 門電路構成的施密特觸發(fā)器門電路構成的施密特觸發(fā)器5.3 施密特觸發(fā)器施密特觸發(fā)器 施密特觸發(fā)器可以把輸入緩慢變化的不規(guī)則波形整形成為適合施密特觸發(fā)器可以把輸入緩慢變化的不規(guī)則波形整形成為適合數(shù)字電路所需要的矩形脈沖。它有數(shù)字電路所需要的矩形脈沖。它有兩個穩(wěn)定狀態(tài)兩個穩(wěn)定狀態(tài)，這兩個穩(wěn)定，這兩個穩(wěn)定狀態(tài)之間的轉換和狀態(tài)的維持都依賴于外加觸發(fā)信號。狀態(tài)之間的轉換和狀態(tài)的維持都依賴于外加觸發(fā)信號。5.3.1 門電路構成的施密特觸發(fā)器門電路構成的施密特觸發(fā)器5.3 施

27、密特觸發(fā)器施密特觸發(fā)器uo=1，電路處于第一穩(wěn)態(tài)。，電路處于第一穩(wěn)態(tài)。uo=0，電路處于第二穩(wěn)態(tài)。，電路處于第二穩(wěn)態(tài)。在在ui上升過程中，只要上升過程中，只要uiUT+，觸發(fā)器由第一穩(wěn)態(tài)翻轉到第二穩(wěn)，觸發(fā)器由第一穩(wěn)態(tài)翻轉到第二穩(wěn)態(tài)。在態(tài)。在ui下降過程中，只要下降過程中，只要uiU T-，觸發(fā)器就可以由第二穩(wěn)態(tài)返，觸發(fā)器就可以由第二穩(wěn)態(tài)返回到第一穩(wěn)態(tài)?；氐降谝环€(wěn)態(tài)。UT+稱為正向閾值電壓。稱為正向閾值電壓。UT - 稱為反向閾值電壓。稱為反向閾值電壓?；夭罨夭頣+T-TUUU5.3.2 555定時器構成的施密特觸發(fā)器定時器構成的施密特觸發(fā)器5.3 施密特觸發(fā)器施密特觸發(fā)器0ui1/3Vcc時，

28、uo=uOH。1/3Vccui2/3Vcc時，保持，uo=uOH。2/3Vccui時，uo=uOL。1/3Vccui2/3Vcc時，保持，uo=uOL。0ui1/3Vcc時，uo=uOH。如果在UIC加上控制電壓，則可以改變UT+和UT5.3.2 555定時器構成的施密特觸發(fā)器定時器構成的施密特觸發(fā)器5.3 施密特觸發(fā)器施密特觸發(fā)器電路的回差電壓為：電路的回差電壓為： 13TTTCCUUUV5.3.3 集成施密特觸發(fā)器集成施密特觸發(fā)器5.3 施密特觸發(fā)器施密特觸發(fā)器5.3.4 施密特觸發(fā)器的應用施密特觸發(fā)器的應用5.3 施密特觸發(fā)器施密特觸發(fā)器1. 波形變換波形變換利用施密特觸發(fā)器能很方便地將

29、連續(xù)變化的正弦波或利用施密特觸發(fā)器能很方便地將連續(xù)變化的正弦波或三角波變換成矩形波三角波變換成矩形波。5.3.4 施密特觸發(fā)器的應用施密特觸發(fā)器的應用5.3 施密特觸發(fā)器施密特觸發(fā)器2. 脈沖整形脈沖整形5.3.4 施密特觸發(fā)器的應用施密特觸發(fā)器的應用5.3 施密特觸發(fā)器施密特觸發(fā)器3. 脈沖幅度鑒別脈沖幅度鑒別5.3.4 施密特觸發(fā)器的應用施密特觸發(fā)器的應用5.3 施密特觸發(fā)器施密特觸發(fā)器圖圖a示示電路電路為冰箱中的溫度控制系統(tǒng)。設傳感器的輸出變化為為冰箱中的溫度控制系統(tǒng)。設傳感器的輸出變化為1V/，傳感器的輸出波形如圖，傳感器的輸出波形如圖b所示，將冰箱的溫度控制在所示，將冰箱的溫度控制在

30、46之間。之間。試分析電路的工作原理，并說明采用施密特觸發(fā)器作為溫試分析電路的工作原理，并說明采用施密特觸發(fā)器作為溫度比較器的好處度比較器的好處。由于傳感器的輸出為由于傳感器的輸出為1V/，若將冰箱的溫度控制在，若將冰箱的溫度控制在46之間，之間，則施密特觸發(fā)器的則施密特觸發(fā)器的UT+=6V，UT- =4V。故故當當u14V時時，施密特觸發(fā)器輸出高電平，即，施密特觸發(fā)器輸出高電平，即u2=1，冰箱壓縮機冰箱壓縮機不工作；不工作；5.3.4 施密特觸發(fā)器的應用施密特觸發(fā)器的應用5.3 施密特觸發(fā)器施密特觸發(fā)器當當4Vu16V時時，施密特觸發(fā)器保持原來的狀態(tài)，輸出仍為高電，施密特觸發(fā)器保持原來的狀

31、態(tài)，輸出仍為高電平，即平，即u2=1，冰箱壓縮機不工作冰箱壓縮機不工作；當當u2 6V時，施密特觸發(fā)器輸出低電平，即時，施密特觸發(fā)器輸出低電平，即u2=0，冰箱壓縮機工冰箱壓縮機工作作，使溫度迅速降低。施密特觸發(fā)器輸出波形如圖所示，在，使溫度迅速降低。施密特觸發(fā)器輸出波形如圖所示，在u2低低電平期間，冰箱壓縮機工作。電平期間，冰箱壓縮機工作。采用施密特觸發(fā)采用施密特觸發(fā)器后，冰箱壓縮器后，冰箱壓縮機啟動時間間隔機啟動時間間隔長，可以避免壓長，可以避免壓縮機過于頻繁工縮機過于頻繁工作，延長壓縮機作，延長壓縮機的使用壽命，同的使用壽命，同時減少噪聲。時減少噪聲。5.4 555定時器的應用訓練定時器的應用訓練1.訓練目的訓練目的2.設備與器件設備與器件1)熟悉熟悉555型集成時基電路結構、工作原理及其特點。型集成時基電路結構、工作原理及其特點。2)掌握掌握555型集成時基電路的基本應用。型集成時基電路的基本應用。 5V直流電源，邏輯電平顯