5脉冲波形的产生与变换..pptx

第五章 脉冲波形的产生与变换,教学要求：1.应用晶振产生1Hz时钟脉冲；2.555定时器及其应用555组成施密特触发器555组成单稳态触发器555组成多谐振荡器,第一页，共四十一页。,应用晶振产生1Hz时钟脉冲,第二页，共四十一页。,第三页，共四十一页。,第四页，共四十一页。,第五页，共四十一页。,32.768KHz,10M,30pF,1030pF,32.768KHz,从计数器输出端可以得到多种32.678kHz的分频脉冲,第六页，共四十一页。,32.768KHz,10M,30pF,1030pF,32.768KHz,2Hz,2Hz,1Hz,第七页，共四十一页。,在数字电路中，凡每来一个时钟脉冲就翻转一次的电路，都称为T触发器。,JK触发器T触发器,第八页，共四十一页。,第八章 脉冲波形的产生与变换,第九页，共四十一页。,第十页，共四十一页。,第十一页，共四十一页。,脉冲波形的变换与产生,掌握重点:由555组成的三种脉冲电路(施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器的工作原理、工作波形、电路接法,第十二页，共四十一页。,第十三页，共四十一页。,555定时器的结构及工作原理,一、电路结构,控制电压端,阈值输入端,触发输入端,直接复位端,输出端,放电端,电源,R,S,地,第十四页，共四十一页。,组成：3个5k电阻分压器故称555定时器、电压比较器C1、C2、根本SR锁存器G1、G2、放电管(T)、反相缓冲器G3,2VCC/3,VCC/3,当控制电压端VIC悬空时,R,S,第十五页，共四十一页。,二、工作原理,1、当RD0时，Q1，输出VO0，放电管T导通。直接置0,0,1,0,vc1,vc2,第十六页，共四十一页。,2、当RD1，VI1 2VCC/3，VI2 VCC/3时，vc1 0，vc2 1，Q1，输出VO0，放电管T导通。,2VCC/3,VCC/3,0,0,1,1,0,1,第十七页，共四十一页。,3、当RD1，VI1 VCC/3时，vc1 1，vc2 1，Q状态不变，输出VO和放电管T状态不变。,2VCC/3,VCC/3,不变,1,1,不变,不变,1,第十八页，共四十一页。,4、当RD1，VI1 2VCC/3，VI2 VCC/3时，vc1 1，vc2 0，Q0，输出VO1，放电管T截止。,2VCC/3,VCC/3,0,1,1,0,1,1,第十九页，共四十一页。,三、功能表,第二十页，共四十一页。,用555定时器构成施密特触发器,1电路图与输出波形图,第二十一页，共四十一页。,555构成的施密特触发器:,第二十二页，共四十一页。,2、如何设计一个过零触发器？,1、控制电压端VIC脚外加一电压0VCC，比较器C1、C2的参考电压如何变化？电路的工作状态将如何变化？,思考？,第二十三页，共四十一页。,通过改变5脚控制电压的大小可得:,第二十四页，共四十一页。,2.施密特触发器的应用,(1)波形变换可以把边沿变化缓慢的周期性信号变换为矩形脉冲波。,第二十五页，共四十一页。,(2)波形的整形与抗干扰 这里所说的整形，是指由测量装置来的信号，经放大后可能是不规那么的波形，必须经施密特触发器整形。,第二十六页，共四十一页。,(3)幅度鉴别 因为施密特触发器输出状态取决于输入信号的状态，所以可以用它来作为幅度鉴别电路。,第二十七页，共四十一页。,用555定时器组成单稳态触发器,1电路图与输出波形图,第二十八页，共四十一页。,2单稳态触发器的应用,定时,第二十九页，共四十一页。,2单稳态触发器的应用,整形,第三十页，共四十一页。,多谐振荡器就是方波发生器。由于方波中除基波外还包含了许多高次谐波，因此，又称为多谐振荡器。,多谐振荡器,什么是多谐振荡器？,多谐振荡器不需要外加信号，只要一上电就会产生方波信号。它是一种自激振荡器，在接通电源之后，不需要外加触发信号，便能自动地产生矩形脉冲波,第三十一页，共四十一页。,用555定时器构成多谐振荡器,一、电路组成和工作原理,充电,放电,第三十二页，共四十一页。,输出高电平脉宽 tPH=0.7(R1+R2)C,输出低电平脉宽 tPL=0.7R2C,周期T=tPH tPL=0.7(R1+2R2)C,振荡频率 f=1/0.7(R1+2R2)C,第三十三页，共四十一页。,思考题,如下图是一个由555定时器构成的防盗报警电路，a、b两端被一细铜丝接通，此铜丝置于盗窃者必经之路，当盗窃者闯入室内将铜丝碰断后，扬声器即发出报警声。说明本报警电路的工作原理。,第三十四页，共四十一页。,模拟声响电路,将振荡器的输出电压uo1，接到振荡器中555定时器的复位端4脚，当uo1为高电平时振荡器振荡，为低电平时555定时器复位，振荡器停止震荡。,第三十五页，共四十一页。,第三十六页，共四十一页。,1)简述电路组成及工作原理。提示：可以说明一下两个555分别组成了什么电路，然后说明一下从开关s的动作和最后扬声器响与否的过程2)两个555的5脚为什么都要通过0.01微法电容接地？3)假设要求扬声器在开关s按下后以1.2kHz的频率持续响10s，试确定途中R1、R2的阻值。要求详细计算过程,第三十七页，共四十一页。,变音信号发生器,1)简述整个电路的组成情况和根本工作过程。2)仿真说明整个电路的波形关系。,第三十八页，共四十一页。,由555构成的频率可调而脉宽不变的方波发生器,第三十九页，共四十一页。,1图中二极管D在电路中的作用是什么？答案：限幅削波的作用，防止大电压加到单稳态触发器输入端，造成电路因过压损坏2频率可调范围是多少？电路中调节哪个器件可以改变多谐振荡器输出频率？3555(0)和555(1)分别构成了什么电路？4)分别写出电路输出脉宽和频率的表达式。5)为什么说这个方波发生器输出的矩形波的脉宽是不变的？,第四十页，共四十一页。,内容总结,第五章 脉冲波形的产生与变换。在数字电路中，凡每来一个时钟脉冲就翻转一次的电路，都称为T触发器。JK触发器T触发器。Q状态不变，输出VO和放电管T状态不变。因为施密特触发器输出状态取决于输入信号的状态，所以可以用它来作为幅度鉴别电路。由于方波中除基波外还包含了许多高次谐波，因此，又称为多谐振荡器。多谐振荡器不需要外加信号，只要一上电就会产生方波信号。a、b两端被一细铜丝接通，此铜丝置于盗窃者必经,第四十一页，共四十一页。,