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脉冲电路的产生和整形电路

一.电路结构:
+VCC ⑧ 5kΩ VC TH ⑤ ⑥ ② + - 5kΩ TR + - 5kΩ ① C2 G2 & Q T ⑦ DIS C1 RD G1 & Q G3 & ③ Q
直接 复位端

输出端
控制 电压端
复位 控制端 置位 控制端
放电端
组成:3个5kΩ 电阻分压器(故称555定时器)、 电压比较器(C1、C2)、基本RS触发器(G1、G2)、 放电管(T)、反相缓冲器(G3)
有时还可能有一些特殊的要求,如脉冲周期和幅度的稳定性等, 这时还需要增加一些相应的性能参数来说明。
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555定时器及其应用
.1 555定时器的电路结构与功能 .2 用555定时器接成的施密特触发器 .3 用555定时器接成的单稳态触发器 .4 用555定时器接成的多谐振荡器
.1 555定时器的电路结构与功能
2.特点: 1)没有外加触发信号时,电路始终处于稳态 ;在外加触发 信号作用下,电路由稳态翻转到暂稳态。 2)暂稳态是一个不能长久保持的状态,经过一段时间后, 电路会自动返回到稳态。暂稳态的持续时间与触发信号无 关,仅决定于电路本身的参数,它是单稳态触发器输出脉 冲的宽度tW 。
+VCC
ui
UT+ UT-
7 3
11 01
1 0
ui
8 6 555
4
1
0
uo
uo
0
2VCC/3 VCC/3 t
2
1 电路
5
0 工作波形 t
1.当ui正向增长:ui<2VCC/3时,6、2管脚先0、0,后0、1,∴ uo=1 ui≥2VCC/3时,6、2管脚为1、1, ∴ uo=0
2.当ui正向减小:ui>VCC/3时,6、2管脚先1、1,后0、1, ∴ uo=0
三.电路组成、工作原理
VCC
1、方法
VO
VI
①将VI1、VI2扭在一起 ②在5端口加
0.01 F
增加参考电压的稳定性
2. 电路组成、工作原理
+VCC
ui
UT+ UT- 01
7 3
00
0
ui
8 6 555
4
1
1 0
uo
uo
0
2VCC/3 VCC/3 t
2
1 电路
5
0 工作波形 t
1.当ui正向增长:ui<2VCC/3时,6、2管脚先0、0,后0、1,∴ uo=1
2.当ui正向减小:ui>VCC/3时,6、2管脚先1、1,后0、1, ∴ uo=0 ui≤VCC/3时,6、2管脚为0、0, ∴ uo=1
阀值电压UT+=2VCC/3、UT-=VCC/3,回差电压Δ UH= VCC/3
3. 用555定时器组成单稳态触发器
一.定义、特点
1.单稳态触发器:只有一个稳态和一个暂稳态的触发器。
2.电路组成、工作原理
+VCC
ui
UT+ UT-
7 3
00
0
ui
8 6 555
4
1
0
VCC/3 t
2
1 电路
5
控制电压 调节回差
0 工作波形
t
1.当ui正向增长:ui<2VCC/3时,6、2管脚先0、0,后0、1,∴ uo=1 ui≥2VCC/3时,6、2管脚为1、1, ∴ uo=0
tf
Vm
tw
T
脉冲宽度 脉冲周 期 6
占空比 D = tW / T
脉冲周期T — 周期性重复的脉冲序列中, 两个相邻脉冲之间的时间间隔。 脉冲幅度Vm — 脉冲电压的最大变化幅度。 脉冲宽度tw — 从脉冲前沿到达0.5 Vm起,
到脉冲后沿到达0.5 Vm为止的一段时间。
上升时间tr — 脉冲上升沿从0.1 Vm上升到0.9 Vm 所需要的时间。 下降时间tf — 脉冲上升沿从0.9 Vm下降到0.1 Vm 所需要的时间。 占空比q — 脉冲宽度与脉冲周期的比值,即q = tw /T 。 在脉冲整形或产生电路用于具体的数字系统时,
+VCC ⑧ 5kΩ VC TH ⑤ ⑥ ② + - 5kΩ TR + - 5kΩ ① C2 G2 & Q T ⑦ DIS C1 ④ RD G1 & Q G3 & ③ Q
二、CB555的功能表
2 VCC 3
1 VCC 3
三.CB555的图形符号
VCC 置 0端
VOD
阈值端TH 触发端TR’ 接地端
uo
反相输出的
反相输出的
0 UTUT+ ui
1
ui uo
传输特性
逻辑符号
二.应用
施密特触发器属于脉冲整形电路。常用于: 1.波形变换或整形:将正弦波、三角波等缓慢变化的波形或 不规则波形变换或整形为矩形波。 输入 UT+ UT -
输出
2.幅度鉴别:将幅度较大的脉冲鉴别出来 UT+ UT -
输入 输出
输出端VO
外接固定 电压VCO
.2用555定时器组成施密特触发器
一.定义、特点 1.施密特触发器:输出和输入电压具有滞后电压传输特性的电路 。 2.特点: 1)属于电平触发;有两个稳定的状态,是双稳态触发电路。 2)两个稳定状态之间相互转换与输入信号有关。分两种类型:
反相输出:当输入电压正向增加到正向阀值电压UT+时,输出由1 态翻转到0态;当输入电压正向减小到负向阀值电压UT-时,输出由0 态翻转到1态。UT+与UT-的差值ΔUH=UT+–UT-称作回差电压。 同相输出:只是输出状态转换时与上述相反。
常见的波形有矩形波、锯齿波、钟形波、尖峰波、阶梯波等。
4
如何获得矩形脉冲信号?
(1)利用整形电路对不符合要求的脉冲信号 进行整形;
(2)利用脉冲振荡器直接产生脉冲信号;
矩形脉冲的特性:
为了定量描述矩形脉冲的特性通常给出几个主要参数。
下降时间 脉冲幅度
上升 时间
0.9Vm

0.5Vm 0.1Vm
2.电路组成、工作原理
+VCC
ui
UT+ UT-
7 3
11
1
ui
8 6 555
4
0
1
uo
uo
0
2VCC/3 VCC/3 t
2
1 电路
5
0 工作波形 t
1.当ui正向增长:ui<2VCC/3时,6、2管脚先0、0,后0、1,∴ uo=1 ui≥2VCC/3时,6、2管脚为1、1, ∴ uo=0
2.电路组成、工作原理
1.实验电路
2
2.现象和结论
(1)开关S闭合时, 短接,输出电压
vO 0
(2)t1 时,开关S断开,输出电压 v O
VG
R2 R1 R 2
(3)t2 时,开关S再闭合, 又被短接,输出电压 重复此过程,则输出电压
vO 0
v O 的波形变化即为一串脉冲波。
3
3.几种常见的脉冲波形
脉冲波形发生器与整形电路
本课教学要求:
◆了解脉冲的概念.
◆掌握555定时器的结构、工作原理、逻辑功 能;由555定时器构成单稳态触发器、施密特 触发器、多谐振荡器的方法、工作波形.
了解脉冲的概念 脉冲:瞬间突变、作用时间极短的电压或电流信号,称为脉冲。广义 上讲,凡是非正弦规律变化的电压或电流都可称为脉冲。
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