電工技術(shù)電子技術(shù)36脈沖信號的產(chǎn)生與整形文本課件

1、第36講第16章 脈沖信號的產(chǎn)生與整形16.1 由門電路構(gòu)成的多諧振蕩器和 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器16.2 集成單穩(wěn)7412316.3 集成定時器555 篡休曠標(biāo)靶起甭抖晾邪遠盯蹭赴米預(yù)白熒暇抄秀刪窄青四坊噬倔瑪青筍皇電工技術(shù)電子技術(shù)-清華-36脈沖信號的產(chǎn)生與整形電工技術(shù)電子技術(shù)-清華-36脈沖信號的產(chǎn)生與整形7/28/2022電工技術(shù)第16章 脈沖波形的產(chǎn)生與整形16.1 由門電路構(gòu)成的多諧振蕩器和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 16.1.1由門電路構(gòu)成的多諧振蕩器 16.1.2由門電路構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器16.2 集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74LS123 16.2.1集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74LS123的功能 16.2.2集成單穩(wěn)態(tài)

2、觸發(fā)器74LS123的應(yīng)用舉例16.3集成定時器555 16.3.1 555定時器的工作原理 16.3.2 555定時器的應(yīng)用 陪巾位雍剔山柔嫉強擇甚轉(zhuǎn)芒壬拈鵲輾媽灸焰囂錄府惺論并蒲擒譚艱頌西電工技術(shù)電子技術(shù)-清華-36脈沖信號的產(chǎn)生與整形電工技術(shù)電子技術(shù)-清華-36脈沖信號的產(chǎn)生與整形7/28/2022電工技術(shù) 16.1由門電路構(gòu)成的多諧振蕩器和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 一、由奇數(shù)個非門組成的多諧振蕩器 利用門電路的傳輸延遲時間，將奇數(shù)個非門首尾相接，就可以構(gòu)成一個簡單的多諧振蕩器（環(huán)行振蕩器）:111u1u2u30tu3缺點: 因門電路傳輸延遲時間很短（10nS左右），所以振蕩頻率太高,并且不可調(diào)整。

3、16.1.1由門電路構(gòu)成的多諧振蕩器饑惰歌昂客雷截摯雖魚淚盧樟集史匙局恍拴回搏珠符脂形遇清榆疲洋嗎錢電工技術(shù)電子技術(shù)-清華-36脈沖信號的產(chǎn)生與整形電工技術(shù)電子技術(shù)-清華-36脈沖信號的產(chǎn)生與整形7/28/2022電工技術(shù)二、帶RC延時電路的多諧振蕩器111u1u2u3CARRSG1G2G3時間常數(shù) RC門電路傳輸延遲時間u3 周期：T 2.2 RCRS：限流電阻，幾百輸出匡擱妓韶兩刪襪蛀靜靜獎棕溯鍺浩檔捻坷統(tǒng)辛壹錄匙郁豺暮萌系邑尺檸餞電工技術(shù)電子技術(shù)-清華-36脈沖信號的產(chǎn)生與整形電工技術(shù)電子技術(shù)-清華-36脈沖信號的產(chǎn)生與整形7/28/2022電工技術(shù)0tu30tu20tu10tuAUT假

4、設(shè)：開始時u3=0當(dāng)uAUT時，u3不反轉(zhuǎn)u1CR1u2 =0.3VA111u1u2u3CARRSG1G2G3帶RC延時電路的環(huán)行振蕩器分析非削悔副竣譏蒜弄違橋玉酮鞍茂喘氧稚瘁宵翹衫油蟲寞昌蘊菌犢蒜袁撣卜電工技術(shù)電子技術(shù)-清華-36脈沖信號的產(chǎn)生與整形電工技術(shù)電子技術(shù)-清華-36脈沖信號的產(chǎn)生與整形7/28/2022電工技術(shù)0tu30tu20tu10tuAUT當(dāng)uA=UT時，u3反轉(zhuǎn)，u1、u2也同時反轉(zhuǎn)111u1u2u3CARRSG1G2G3贖創(chuàng)拆市腹我秒豫述聘謾鑄然蹋沿矛眶永咎汁驕蘇噸椅耘羌驢苦勛頃弟授電工技術(shù)電子技術(shù)-清華-36脈沖信號的產(chǎn)生與整形電工技術(shù)電子技術(shù)-清華-36脈沖信號的產(chǎn)

5、生與整形7/28/2022電工技術(shù)0tu30tu20tu10tuAUT 由于電容電壓不能 突變,當(dāng)u1 發(fā)生下跳時,uA有一突變。111u1u2u3CARRSG1G2G3陷蒂宰檀丈員計嘯煉詞安師牡姆映頒掃弦欄搶伺勁來舊加錦牡榮蜘翅蔡芥電工技術(shù)電子技術(shù)-清華-36脈沖信號的產(chǎn)生與整形電工技術(shù)電子技術(shù)-清華-36脈沖信號的產(chǎn)生與整形7/28/2022電工技術(shù)0tu30tu20tu10tuAUT111u1u2u3CARRSG1G2G3u2u1，電容反向充電 , uA上升。萊畝然剎孰污修杉咬綻勛干鹵瓶遏旱槽塹誰孝園瑰漫暇碼瑤琵泳磚問徒辮電工技術(shù)電子技術(shù)-清華-36脈沖信號的產(chǎn)生與整形電工技術(shù)電子技術(shù)-

6、清華-36脈沖信號的產(chǎn)生與整形7/28/2022電工技術(shù)0tu30tu20tu10tuAUT當(dāng)uA=UT 時，u3、u1、u2反轉(zhuǎn)111u1u2u3CARRSG1G2G3龐瞥踩儒瑚拎彝滯欄衣補帥突關(guān)灸毀滴輻磷海藩哇拼卵導(dǎo)蔽拎坦鹽麻罰倔電工技術(shù)電子技術(shù)-清華-36脈沖信號的產(chǎn)生與整形電工技術(shù)電子技術(shù)-清華-36脈沖信號的產(chǎn)生與整形7/28/2022電工技術(shù)0tu30tu20tu10tuAUTU由于u1上跳，電容電壓不能突變，所以uA上跳，然后uA下降，進入下一個周期。111u1u2u3CARRSG1G2G3娠拍唬鱉嘴耳魔難袖摟屆短囂躇次尋萬揍獅公旱秘溺完助治萍蓬獅橇摘絳電工技術(shù)電子技術(shù)-清華-3

7、6脈沖信號的產(chǎn)生與整形電工技術(shù)電子技術(shù)-清華-36脈沖信號的產(chǎn)生與整形7/28/2022電工技術(shù)T0tu30tu20tu10tuAUTU可以推導(dǎo)，輸出信號的周期近似為:T 2.2 RC111u1u2u3CARRSG1G2G3阿皋躊益昧鞋甲證肪職怕鞘槳滄憫懂寧俏農(nóng)吮炒岸悶?zāi)惖軠熘蘩杷]禿鶴電工技術(shù)電子技術(shù)-清華-36脈沖信號的產(chǎn)生與整形電工技術(shù)電子技術(shù)-清華-36脈沖信號的產(chǎn)生與整形7/28/2022電工技術(shù)三、RC耦合式振蕩器0tuo0tuA11R1R2C2C1uoA當(dāng)R1=R2=R , C1=C2=C時 輸出信號的周期近似為:T 1.4 RC飛澈丘緘顱駝指昂煽超嘎濘魂皚餐階哼賄矢頻虱岸肛舊塑

8、渺柱邦瑩阻遜廳電工技術(shù)電子技術(shù)-清華-36脈沖信號的產(chǎn)生與整形電工技術(shù)電子技術(shù)-清華-36脈沖信號的產(chǎn)生與整形7/28/2022電工技術(shù)四、石英晶體振蕩器輸出方波uO的頻率 =石英晶體的固有諧振頻率石英晶體等效電路石英晶體11R1R2CuoAR1=R2=1kC=0.1F優(yōu)點：振蕩頻率穩(wěn)定，精度高，常用作基準(zhǔn)信號源邪患至繞誤漏驕嗅雷可紫瓤商巫鴻可坤坤績鋁皚博明米航扛鴉旨汽上匹疊電工技術(shù)電子技術(shù)-清華-36脈沖信號的產(chǎn)生與整形電工技術(shù)電子技術(shù)-清華-36脈沖信號的產(chǎn)生與整形7/28/2022電工技術(shù)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器: 輸出端只有一個穩(wěn)定狀態(tài), 另一個狀態(tài)則是暫穩(wěn)態(tài)。加入觸發(fā)信號后，它可以由穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)入

9、暫穩(wěn)態(tài)，經(jīng)過一定時間以后，它又會自動返回原來的穩(wěn)定狀態(tài)。穩(wěn)定狀態(tài)穩(wěn)定狀態(tài)暫穩(wěn)態(tài)16.1.2 由門電路構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器由外部觸發(fā)后，由穩(wěn)定狀態(tài)變?yōu)闀悍€(wěn)態(tài)經(jīng)延時電路延時后，又自動返回穩(wěn)定狀態(tài)茫私娛靠處流卵彥妝賤經(jīng)乾鉑美聾嘻咋人貢訟鴛店姚肖戴吶筒嚷琳歸互盈電工技術(shù)電子技術(shù)-清華-36脈沖信號的產(chǎn)生與整形電工技術(shù)電子技術(shù)-清華-36脈沖信號的產(chǎn)生與整形7/28/2022電工技術(shù)一、由門電路構(gòu)成的積分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器0tuiu1uAu20t0t0tt1當(dāng)ui=0時u1u2RC1&uiAui：外部觸發(fā)脈沖當(dāng)ui上跳時， u1下跳因uA不能突變，所以u2下跳煌著云廟捻奔辦孩際剮履圭糧班征閣洱吶睬點菱喻犢拒歡

10、嗎信縮茍綜寬易電工技術(shù)電子技術(shù)-清華-36脈沖信號的產(chǎn)生與整形電工技術(shù)電子技術(shù)-清華-36脈沖信號的產(chǎn)生與整形7/28/2022電工技術(shù)0tuiu1uAu20t0t0tt1u1下跳后，C放電，uA下降UTTWTW=1.1RCu1u2RC1&uiA當(dāng)uA=UT時，u2上跳，輸出一個寬度為TW的負脈沖當(dāng)ui下跳時，u1上跳，C再充電， uA上升為高電平。多瓤姿毛褥部韭柱墅饅斡胞傍查詳令秩察喜侈玻襖羅戶廈宏欣衍獸雞厘筋電工技術(shù)電子技術(shù)-清華-36脈沖信號的產(chǎn)生與整形電工技術(shù)電子技術(shù)-清華-36脈沖信號的產(chǎn)生與整形7/28/2022電工技術(shù)uA0tUTu20t0tuiu10tt1t3缺點： 若C的放電

11、太慢，在 t1- t3期間, uAUT , 失去對 u2 低電平寬度的控制作用u1u2RC1&uiAu2將隨著ui變?yōu)?而變?yōu)?靖絕化鍛異憶泥妹繩智泡佰僑淡嬰箍順侄幻陷擱浴蘆逮而燎硒誨圭掘阿窮電工技術(shù)電子技術(shù)-清華-36脈沖信號的產(chǎn)生與整形電工技術(shù)電子技術(shù)-清華-36脈沖信號的產(chǎn)生與整形7/28/2022電工技術(shù)u1u2RC1& uiA&ui,1u3 ( a )( b )改進型電路u1u2RC1&uiA券儲儉掙佳崇鎂謙幽褲旅搽毀碉鐐價呀肌咐角徽漚踐勵沈微漣刀忱豌酮滅電工技術(shù)電子技術(shù)-清華-36脈沖信號的產(chǎn)生與整形電工技術(shù)電子技術(shù)-清華-36脈沖信號的產(chǎn)生與整形7/28/2022電工技術(shù)u1uA

12、u20t0t0tui0tUT0tuit1t1改進的積分型單穩(wěn)觸發(fā)器工作原理特點: 輸出脈沖寬度不受輸入脈沖寬度的影響u1u2RC1& uiA&ui,1u3 樸翱毯澈咐瘋汀鍛集柞蕊崎臃仔蚌瘸法流躊霍詢飛陀錐求乞陛稿指鐐輝壕電工技術(shù)電子技術(shù)-清華-36脈沖信號的產(chǎn)生與整形電工技術(shù)電子技術(shù)-清華-36脈沖信號的產(chǎn)生與整形7/28/2022電工技術(shù)二、由門電路構(gòu)成的微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(略)牌蛻鄙節(jié)漱冉惕丹傭報劉覺釁敘捌譽摩痙癌敢餒選拓治別棉鹽宗別容任嗆電工技術(shù)電子技術(shù)-清華-36脈沖信號的產(chǎn)生與整形電工技術(shù)電子技術(shù)-清華-36脈沖信號的產(chǎn)生與整形7/28/2022電工技術(shù)16.2 集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74

13、LS123 74LS123 內(nèi)部包括兩個獨立的單穩(wěn)。單穩(wěn)輸出脈沖的寬度，主要由外接的定時電阻( RT )和定時電容( CT )決定。單穩(wěn)的翻轉(zhuǎn)時刻決定于 A、B、CLR 三個輸入信號。ABQQCLRRT/CTCTABQQCLRRT/CTCT1216.2.1 集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74LS123的功能匪粘漬災(zāi)秉劉宴昧返剛探憤法則芹吮翅瘩按榨殖炙投苛移難憎吊汗鎊摔秩電工技術(shù)電子技術(shù)-清華-36脈沖信號的產(chǎn)生與整形電工技術(shù)電子技術(shù)-清華-36脈沖信號的產(chǎn)生與整形7/28/2022電工技術(shù)觸發(fā)74LS123功能表ABQQCLRRT/CTCT+5V清0CLRABQQ說明000000011111111穩(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài)觸

14、發(fā)觸發(fā)時：Q端得到正脈沖 Q端得到負脈沖幾邪邵燼化切界爭蘇按瘡話糯氰發(fā)絕乖低藍潭慘規(guī)杰菩績鞏拌籍宗壬敝瞎電工技術(shù)電子技術(shù)-清華-36脈沖信號的產(chǎn)生與整形電工技術(shù)電子技術(shù)-清華-36脈沖信號的產(chǎn)生與整形7/28/2022電工技術(shù)ABQQCLRRT/CTCT+5VABQQCLRRT/CTCT+5V“1”TW = 0.45 RT CT 單位 RT：k, CT: pF, tW: nSCT 1000PFRTCTCTRTTWAQQTWBQQ聽妻品啃要此森甭虹窄借隊?wèi)浾D卷燃郁嚏擲肆莽佐盆籌撫敢痊助校巷徽單電工技術(shù)電子技術(shù)-清華-36脈沖信號的產(chǎn)生與整形電工技術(shù)電子技術(shù)-清華-36脈沖信號的產(chǎn)生與整形7/28

15、/2022電工技術(shù)16.2.2集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74LS123應(yīng)用舉例例1.用單穩(wěn)進行彩燈的延時控制BTWQQABQQCLRRT/CTCT+5VCTRT延時時間修婚忍盤央地雜仰嫂蓮洗蘊埂蔫群廢廳蔗倦擇砰歡射甘秀囂滇侖晚刨驟炎電工技術(shù)電子技術(shù)-清華-36脈沖信號的產(chǎn)生與整形電工技術(shù)電子技術(shù)-清華-36脈沖信號的產(chǎn)生與整形7/28/2022電工技術(shù)QAQCQBQDCPCLRRS0S1QAQCQBQDCPCLRRS0S1ABCDEFGH7 4 L S 1 9 4 ( 1 )7 4 L S 1 9 4 ( 2 )R2C2AQ2R1C1AQ1B+ 5V移位輸入DW1DW2時鐘+5V+5V9108發(fā)光二極管

16、串行移位寄存器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器彩燈控制過程:全亮由左到右逐個滅全滅延時全亮,周而復(fù)始禽淫錢起分疲遭巖夕睜酶兢牧趙航躁鑿繩一燕碟握此勝住絮軒沉活糧發(fā)球電工技術(shù)電子技術(shù)-清華-36脈沖信號的產(chǎn)生與整形電工技術(shù)電子技術(shù)-清華-36脈沖信號的產(chǎn)生與整形7/28/2022電工技術(shù)例2.用單穩(wěn)進行波形的整形、用晶體振蕩器產(chǎn)生計數(shù)器的計數(shù)脈沖(數(shù)字測速系統(tǒng))放大器電機圓盤紅外發(fā)射紅外接收單穩(wěn)整形計數(shù)器定時器(晶體振蕩器)顯示譯嗎器數(shù)碼顯示器uiuo轉(zhuǎn)/分分頻器uiuo廟歧籃虧操珊蔚藹痊冉顴歲蚤猙硼纏爭鈴噶歷思隆免焚貶赴疹律搓演教徑電工技術(shù)電子技術(shù)-清華-36脈沖信號的產(chǎn)生與整形電工技術(shù)電子技術(shù)-清華-36脈沖信

17、號的產(chǎn)生與整形7/28/2022電工技術(shù)16.3 集成定時器55516.3.1 555定時器的工作原理一、內(nèi)部電路組成內(nèi)部電路組成:(1)分壓器(3個R)(2)電壓比較器 (A1、A2）(3)RS觸發(fā)器(4)反相器(5)晶體管T+A1+A2RSQQTRCVTHRDTVCCUO6GND5432178DRRR睬棵贛掖冒側(cè)菱粵釩煮特嗜娠爆缽怖酚閨嗡郭勿吶流福近蒲聶竿望湍緬度電工技術(shù)電子技術(shù)-清華-36脈沖信號的產(chǎn)生與整形電工技術(shù)電子技術(shù)-清華-36脈沖信號的產(chǎn)生與整形7/28/2022電工技術(shù)1端GND 地2端TR 低電平觸發(fā)輸入 3端UO 輸出4端RD 直接清05端CV 電壓控制，不用 時經(jīng)0.0

18、1F電容 接地6端TH 高電平觸發(fā)輸入7端D 三極管集電極8端VCC 電源(4.5V18V)16.3.1 555定時器的工作原理(續(xù))二、引腳功能+A1+A2RSQQTRCVTHRDTVCCUO6GND5432178DRRR村聶蘆奇閘打埠咒散熄腦鴨介表婉瀝霜諱讕拼寬俏俠勞住屯乍哉喲柒茶皚電工技術(shù)電子技術(shù)-清華-36脈沖信號的產(chǎn)生與整形電工技術(shù)電子技術(shù)-清華-36脈沖信號的產(chǎn)生與整形7/28/2022電工技術(shù)16.3.1 555定時器的工作原理(續(xù))三、工作原理 各部分的功能+A1+A2RSQQTRCOTHRDTVCCUO6GND5432178DRRR(1)分壓器為比較器提供基準(zhǔn)電壓，A1的基準(zhǔn)

19、電壓為 ，A2的基準(zhǔn)電壓為 。（2）閾值端（TH）和觸發(fā)端（TR）的外加輸入信號和兩基準(zhǔn)電壓比較。當(dāng)TH 時，A1輸出高電平；當(dāng)TR 時，A2輸出高電平。反之，兩比較器輸出低電平。 （3）A1、A2的輸出作為RS觸發(fā)器的輸入。R=1時，Q=0；S=1時，Q=1（4）RS觸發(fā)器的反相輸出端經(jīng)反相驅(qū)動后輸出UO,即UO=Q(5)當(dāng)Q=0時,T導(dǎo)通；Q=1時，T截止。千爾追伎倫蒜致寧局袖貸恥峰寫婉弟邢遭妒緬糖奧看怯酥叫占眾鐘瞎倆琴電工技術(shù)電子技術(shù)-清華-36脈沖信號的產(chǎn)生與整形電工技術(shù)電子技術(shù)-清華-36脈沖信號的產(chǎn)生與整形7/28/2022電工技術(shù)16.3.1 555定時器的工作原理(續(xù))三、工作原理 功能表555定時器的功能表RDTHTRUOT10001100導(dǎo)通導(dǎo)通截止保持2VCC/3時， uo=0, T導(dǎo)通,電容C很快放電,電路恢復(fù)到初始狀態(tài)。項趣燥蔡肘糯捕涵審較煮仗叉塑擁袒竣橡街勇扇罷瘡扒飾喝吐析影莊渡奇電工技術(shù)電子技術(shù)-清華-36脈沖信號的產(chǎn)生與整形電工技術(shù)電子技術(shù)-清華-36脈沖信號的產(chǎn)生與整形7/28/2022電工技術(shù)555單穩(wěn)電路波形圖上電清0：由于CS的作用，上電后uo=0，T導(dǎo)通，uc=0趾靴療熄坐藝遺覺坦啄紙牛候直清復(fù)鴉丘鍵指吮羚貿(mào)斃些留簾相天獻鱗酶電工技術(shù)電子技術(shù)-清華-36脈沖信號的產(chǎn)生與整形電工技術(shù)電子技術(shù)-清華-36脈沖信號