脉冲波形的产生与整形VIP专享VIP免费

第8章脉冲波形的产生与整形在学习完本章后，应该能做到：–阐明555定时器的电路结构及其工作原理。–分析用555定时器实现的单稳态触发器、多谐振荡器、施密特触发器电路。–阐明单稳态触发器的特点，掌握其应用。–阐明多谐振荡器的特点，掌握其应用。–阐明施密特触发器的特点，掌握其应用。–说明石英晶体振荡器的特点及其应用。8.1概述脉冲（Pulse）这个词包含着脉动和短促的意思。在脉冲技术中，我们的主要研究对象是一些有间断性和突发性特点的、短暂出现的、周期或非周期性时间函数的电压或电流。矩形波是最常用的脉冲波形。在时序电路中，矩形脉冲作为时钟信号控制和协调着整个数字系统的工作。矩形脉冲波形的好坏直接影响关系到整个系统能否正常工作。8.1概述矩形脉冲波形的特性主要有：–脉冲幅度–脉冲宽度–上升时间–下降时间–脉冲周期–脉冲频率–占空比获得矩形脉冲的方法一般有两种：一种是矩形波发生器；一种是利用已有的周期性变化波形，通过整形电路变换成所需的矩形脉冲波。8.2555定时器555定时器是一种多用途的数字—模拟混合单片集成电路。在其外部配上少许阻容器件，便能构成脉冲波形的产生电路和整形电路。由于它的性能优良，使用灵活方便，因而在测量与控制、家用电器和电子玩具等许多领域中得到了广泛的应用。8.2555定时器555定时器的电路结构与工作原理。8.2555定时器用555定时器构成施密特触发器。–施密特触发器有两个稳定状态，其工作特点是：–有两个稳定状态的维持与相互转换均与输入电压的大小有关；–输出由高电平转换到低电平以及由低电平转换到高电平所需的输入触发电平是不相同的，其差值称为回差电压；–由于具有回差电压，故其抗干扰能力较强。–利用施密特触发器能将边沿变化缓慢的波形整形为边沿陡峭的矩形脉冲。8.2555定时器用555定时器构成施密特触发器。8.2555定时器施密特触发器的应用–用于波形变换8.2555定时器施密特触发器的应用–用于脉冲整形8.2555定时器施密特触发器的应用–用于脉冲鉴幅8.2555定时器用555定时器构成单稳态触发器。–单稳态触发器的工作特点是：–有一个稳定状态和一个暂稳态；–在外界触发脉冲作用下，电路将从稳态翻转到暂稳态，停留一段时间tw后，又能自动返回到稳定状态；–暂稳态维持的时间仅取决于电路本身的参数，与触发脉冲的宽度和幅度无关。8.2555定时器用555定时器构成单稳态触发器8.2555定时器单稳态触发器的应用–用于定时8.2555定时器单稳态触发器的应用–用于脉冲展宽8.2555定时器单稳态触发器的应用–用于噪声消除8.2555定时器用555定时器构成多谐振荡器。–多谐振荡器是一种自激振荡器，在接通电源以后，不需要外加触发信号，便能自动地产生矩形脉冲。由于矩形波中含有丰富的高次谐波分量，所以习惯上又把矩形波振荡器叫做多谐振荡器。–多谐振荡器也称无稳态电路，主要用于产生各种方波或时钟脉冲信号。–根据组成多谐振荡器电路的结构不同，可把多谐振荡器分为对称式多谐振荡器、非对称式多谐振荡器和环形振荡器。8.2555定时器用555定时器构成多谐振荡器。8.2555定时器用555定时器构成多谐振荡器。–在实际应用中，往往对多谐振荡器的振荡频率稳定性有严格的要求。目前普遍采用的一种稳频方法是在多谐振荡器中接入石英晶体，组成石英晶体多谐振荡器。–以下是石英晶体的符号和电抗的频率特性。把石英晶体与对称式多谐振荡器中的耦合电容串联起来，就组成了石英晶体多谐振荡器。8.2555定时器用555定时器构成多谐振荡器。–当外加电压的频率为fo时它的阻抗最小，所以把它接入多谐振荡器的正反馈环路中以后，频率为fo的电压信号最容易通过它，并在电路中形成正反馈，而其他频率信号经过石英晶体时被衰减。因此，振荡器的工作频率也必然是fo。8.2555定时器用555定时器构成多谐振荡器。–由此可见，石英晶体多谐振荡器的振荡频率取决于石英晶体的固有谐振频率fo，而与外接电阻，电容无关。–石英晶体的谐振频率由石英晶体的结晶方向和外形尺寸所决定，具有极高的频率稳定性。