第二十五二十六讲脉冲电路的产生与整形.ppt

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在前面各章的讨论中，常常需要用到各种幅度、宽度以及具有陡峭边沿的脉冲信号，如触发器就需要时钟脉冲（CP），等等。事实上，现代电子系统都离不开脉冲信号。
获取脉冲信号的方法通常有两种：
①各种波形的脉冲振荡器、定时延时电路、检测电路、电源变换电路、频率变换电路。
下面介绍由５５５定时器构成的多谐振荡器、施密特触发器、单稳态触发器。
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§ 多谐振荡器
多谐振荡器——不需外加触发脉冲就能够产生一定频率和幅度的矩形脉冲波的电路。
　　由于矩形波中除基波外，还含有丰富的高次谐波成分而得此名。
特点：
（１）没有稳态，只有两个暂稳态;
（２）在自身的作用下，电路就在两个暂稳态之间来回转换。
用途：
自动产生矩形波。
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当f=fs时，为串联谐振，石英晶体的电抗X=0；
当f=fp时，为并联谐振，石英晶体的电抗X无穷大。
二． 石英晶体多谐振荡器

有两个谐振频率
石英晶体具有很好的选频特性，另外它具有一个极为稳定的串联谐振频率： f0 ≈ fs （晶体的标称频率）。石英晶体的选频特性极好，
f0十分稳定，
其稳定度可达
10-10～10-11。
一. 门电路构成的多谐振荡器(略)
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石英晶体的电抗频率特性和符号
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2. 石英晶体多谐振荡器
（1）串联式振荡器
R1、R2的作用——使两个反相器在静态时都工作在转折区。对于TTL门，常取R1=R2=～2kΩ，
　　　　　　CMOS门则常取R1=R2=10～100MΩ；
C1=C2是耦合电容。
石英晶体工作在串联谐振频率f0下，只有频率为f0的信号才能通过，满足振荡条件。因此，电路的振荡频率= f0，与外接元件R、C无关，所以这种电路振荡频率的稳定度很高。
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（2）并联式振荡器
RF是偏置电阻，保证在静态时使G1工作转折区，构成一个反相放大器。晶体工作在略大于fS与 fP之间，等效一电感，与C1、C2共同构成电容三点式振荡电路。
　　　电路的振荡频率= f0。
反相器G2起整形缓冲作用，同时G2还可以隔离负载对振荡电路工作的影响。
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4
8
1
6
2
3
5
7
R1
R2
C
uC
555
D
TH
TR
uo
VCC
0
t
uo
uC
0
t
VCC /3
2VCC /3
输出波形
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4
8
1
6
2
3
5
7
R1
R2
C
uC
555
D
TH
TR
uo
VCC
设电容C 原先未充电, 故 TH = TR < VCC /3 , 此时 uo = 1 , 555内的晶体管 TD 截止 , 电源通过 R1 和 R2 对电容 C 充电。
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4
8
1
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R1
R2
C
uC
555
D
TH
TR
uo
VCC
uC
0
t
VCC /3
2VCC /3
0
t
uo
在 uC 没有充电到 2VCC /3 之前, uo 保持 1 不变。
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uC
0
t
VCC /3
2VCC /3
0
t
uo
在 uC 没有充电到 2VCC /3 之前, uo 保持 1 不变。
t1
t2
t3
4
8
1
6
2
3
5
7
R1
R2
C
uC
555
D
TH
TR
uo
VCC
T1
T2
T = T1 + T2 = ( R1 + 2R2 ) C
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多谐振荡器的电压波形图
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555定时器构成的多谐振荡器的电压波形图
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（2） 电容放电时间T2
（3）电路振荡周期T T=T1+T2=(R1+2R2)C
（4）电路振荡频率f
（5）输出波形占空比q
（1）电容充电时间T1：（用三要素法计算）
2. 振荡频率的估算