第六章脈沖波形的產(chǎn)生和整形6.1概述6.2施密特觸發(fā)器6.3555定時器及其應(yīng)用6.1概述脈沖信號脈沖周期脈沖幅度脈沖寬度上升時間下降時間占空比q＝TW/T6.2施密特觸發(fā)器（用門電路組成的施密特觸發(fā)器）G1，G2為CMOS反相器，門電路的閾值電壓為：VTH=1/2VDD，且R1<R2VI=0時，VO=VOL0，VI'0一、工作原理符號當(dāng)VI從0逐漸升高到使得VI’=VTH時,電路發(fā)生正反饋,如圖所示:電路狀態(tài)迅速轉(zhuǎn)換為Vo=VOH

VDDVI'Vo1Vo可以求出vI上升過程中電路狀態(tài)發(fā)生轉(zhuǎn)換時對應(yīng)的輸入電平VT+正向閥值電壓當(dāng)VI從VDD逐漸下降到使得VI

’=VTH時,電路又發(fā)生另一個正反饋,如圖所示:電路狀態(tài)迅速轉(zhuǎn)換為Vo=VOL0VI'Vo1Vo可以求出vI下降過程中電路狀態(tài)發(fā)生轉(zhuǎn)換時對應(yīng)的輸入電平VT－∵VDD＝2VTH負(fù)向閥值電壓定義回差電壓?VT=VT+—VT-電壓傳輸特性曲線為：VT＋VT－VT＋VT－特點(diǎn)：VT+≠VT-使輸出波形邊沿變陡。符號1.波形變換:二、施密特觸發(fā)電路的應(yīng)用將邊沿變化緩慢的周期性信號變換為邊沿很陡的矩形脈沖信號。2.脈沖整形：3.脈沖鑒幅：可在輸入的一系列幅度各異的脈沖信號中選出幅度大于某一定值的脈沖輸出。多諧振蕩器是一種自激振蕩器。在接通電源以后不需要外加觸發(fā)信號，便能自動地產(chǎn)生矩形脈沖。由于矩形波中含有豐富的高次諧波分量，所以又把矩形波振蕩器稱為多諧振蕩器。4用施密特觸發(fā)器構(gòu)成多諧振蕩器電容上初始電壓為零，所以輸出為高電平，并開始經(jīng)電阻R向電容充電。當(dāng)充至vI=VT+時，輸出跳變?yōu)榈碗娖?，電容C又經(jīng)R開始放電。6.3555定時器及其應(yīng)用

555定時器是一種將模擬電路和數(shù)字電路集成于一體的電子器件。用它可以構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、多諧振蕩器和施密特觸發(fā)器等多種電路。6.5.1555定時器的電路結(jié)構(gòu)及功能1.分壓器：由三個等值電阻構(gòu)成2.比較器：由電壓比較器C1和C2構(gòu)成3.基本R-S觸發(fā)器4.放電開關(guān)管TDVR1VR2輸出端電壓控制端高電平觸發(fā)端低電平觸發(fā)端放電端復(fù)位端VCC分壓器比較器基本R-S觸發(fā)器放電管地5K5K5KTD24567831+C1+C2&1QQRDSDR<2/3UCC<1/3UCC10>2/3UCC>1/3UCC01<2/3UCC>1/3UCC11>2/3UCC<1/3UCC00RDSDV6V2比較結(jié)果RD..5K5K5KVR1VR2VCCSD562+C1+C21/3VCC2/3VCCTD輸出&1QQRDSDRDSD101011v0TD10保持導(dǎo)通截止保持001截止綜上所述，555功能表為：V6V2<2/3UCC<1/3UCC×<2/3UCC>1/3UCCv0T10保持導(dǎo)通截止保持>2/3UCC>1/3UCC0導(dǎo)通×01111>2/3UCC<1/3UCC1截止輸入輸出R6.5.2用555定時器接成的施密特觸發(fā)器TD24567831+C1+C2&1QQRDSDvIVR1VR20.01μFv0VCC<1/3VCC10111/3VCC<vI<2/3VCC11>2/3VCC保持10100從0TD24567831+C1+C2&1QQRDSDvIVR1VR20.01μFv0VCC從>2/3VCC1/3VCC<vI<2/3VCC11保持0<1/3VCC10162571843555VCCvI0.01μFv0VT=VT+-VT-=(1/3)VCC電壓傳輸特性VT+VT-

單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器只有一個穩(wěn)定狀態(tài)。在未加觸發(fā)脈沖前，電路處于穩(wěn)定狀態(tài)；在觸發(fā)脈沖作用下，電路由穩(wěn)定狀態(tài)翻轉(zhuǎn)為暫穩(wěn)定狀態(tài)，停留一段時間后，電路又自動返回穩(wěn)定狀態(tài)。暫穩(wěn)定狀態(tài)的長短，取決于電路的參數(shù)，與觸發(fā)脈沖無關(guān)。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器一般用做定時、整形及延時。6.5.3由555定時器接成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(地)5K5KT13vOuCR+VCCvi接通電源>2/3VCC01101Q=0導(dǎo)通1穩(wěn)定狀態(tài)4(復(fù)位端)QQRDSDVCC5KVR1VR286527+C2+C1(地)uCR1+VCCviVCCQQRDSD5K5K5KVR1VR2T1348(復(fù)位端)vO65271101Q=1截止暫穩(wěn)狀態(tài)0<1/3VCC001+C2+C1(地)ucR1+VCCviVCCQQRDSD5K5K5KVR1VR2T1348(復(fù)位端)vO6527>2/3UCC1010Q=1010110穩(wěn)定狀態(tài)Q=0+C2+C1+VCC48562713...0.01FuCCvivoRvituCtvOt(>1/3VCC)Q=0Q=1T導(dǎo)通，C通過T放電,uC

0接通電源RD=0SD=1保持“0”態(tài)RD=1SD=1上升到2/3UCCvituCtvOt暫穩(wěn)態(tài)tptp=RCln3=1.1RC+VCC48562713...0.01FuCCvivO2/3UCCRD=1SD=0Q=1Q=0T截止C充電RD=0SD=1Q=0Q=1因此暫穩(wěn)態(tài)的長短取決于RC時間常數(shù)R單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應(yīng)用延遲與定時例：單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器構(gòu)成短時用照明燈48162357voviVCCSRCvitvottp若S未按下,則

vi

=1若S按下,則vi

=0vo按一下按鈕S未按0KT的線圈不通電KT的觸點(diǎn)斷開燈滅1通電閉合亮燈亮的時間為：tp

=1.1RC48162357vOviVCCCSKTKTD1D2R~VCCQQRDSD..5K5K5KVR1VR2T13245678(復(fù)位端)vO6.5.3由555定時器接成的多諧振蕩器接通電源通電前uC=0011100>2/3UCCRD=1SD=0..uCR1R2.+–C充電C放電1<1/3UCC+C1+C248562713+VCCvO.uC..CR1R2T1T22/3VCC1/3VCCRD=1SD=0Q=1Q=0

T截止Q=0Q=1

T導(dǎo)通RD=0SD=1T1=(R1+R2)Cln2=0.7(R1+R2)CT2=R2Cln2=0.7R2CT=T1+T2=0.7(R1+2R2)C接通電源C充電C放電uCtOvOtO.uC.+VCC4876213