脉冲产生与整形电路.ppt

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产生与整形





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一、脉冲信号
脉冲是脉动和短促的意思,凡是具有不连续波形的信号均可称为脉冲信号。广义讲,各种非正弦信号都是脉冲信号。
(a)矩形波
(b)方波
(c)尖脉冲
(d)锯齿波
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在数字系统中常常需要用到各种幅度、宽度以及具有陡峭边沿的矩形脉冲信号,如触发器的时钟脉冲(CP)。
获取这些脉冲信号的方法通常有两种:
①脉冲产生电路直接产生;
②利用已有的周期信号整形、变换得到。
脉冲整形、变换电路——单稳态触发器
施密特触发器;
脉冲产生电路——多谐振荡器;
多用途的定时电路——555定时器。
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二、脉冲信号的参数
t
r
t
f
t
W
T

U
m

U
m

U
m
U
m
矩形脉冲信号的主要参数
脉冲幅度
脉冲周期
脉冲宽度
上升时间
下降时间
占空比D--脉冲宽度与脉冲周期的比值,D=tW/T。
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三、脉冲产生电路的暂态分析
脉冲波形产生与整形电路多是由RC充放电电路构成的。
①开关闭合的一瞬间,电容器上电压不能突变,满足开关定理UC(0+)=UC(0-)。
②充电暂态过程结束后,流过电容器的电流iC(∞)为0,即电容器相当于开路。
t
M
U
(
t
)
U
T
t
U
(
∞
)
0
U
(
0
+
)
C
C
C
U
C
(
t
)
S
U
C
R
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④令uC(tW)=UT,则从暂态过程的起始值UC(0+)变到UT所经历的时间tW(脉冲宽度)可用下式计算:
③电路的时间常数τ=RC,τ决定了暂态时间的长短。根据三要素公式,可以得到电压随时间变化的方程为

t
W
U
(
t
)
U
T
t
U
(
∞
)
0
U
(
0
+
)
C
C
C
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一、555定时器的电路结构

555定时器是一种多用途的数字—模拟混合集成电路,可以方便地构成单稳态触发器,施密特触发器和多谐振荡器。
双极型产品型号最后数码为555,CMOS型产品型号最后数码为7555。其功能和外部引脚排列完全相同。
TR
+
-
C
1
U
R1
5k
5k
+
-
C
2
5k
U
R2
&
&
&
1
4
G
1
R
Q
Q
G
2
S
G
3
G
4
3
VT
8
U
CC
U
CO
u
6
(
TH
)
5
(
)
6
2
1
7
o
R
D
2
放电端
u
u
1
2
3
4
8
7
6
5
地
2
o
R
D
U
CC
放电端
6
U
CO
555
u
u
u
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TR
+
-
C
1
U
R1
5k
5k
+
-
C
2
5k
U
R2
&
&
&
1
4
G
1
R
Q
Q
G
2
S
G
3
G
4
3
VT
8
U
CC
U
CO
u
6
(
TH
)
5
(
)
6
2
1
7
o
R
D
2
放电端
u
u

电压控制端
①5脚悬空时,,;
②5脚外接控制电压UCO时,。
注:当5脚不加控制电压时,µF的电容接地,以抑制干扰。
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TR
+
-
C
1
U
R1
5k
5k
+
-
C
2
5k
U
R2
&
&
&
1
4
G
1
R
Q
Q
G
2
S
G
3
G
4
3
VT
8
U
CC
U
CO
u
6
(
TH
)
5
(
)
6
2
1
7
o
R
D
2
放电端
u
u

U+≥U-时,Ci=1;
U+<U-时,Ci=0。
阈值输入端
触发输入端

RS
Qn+1
00
不定
01
0
10
1
11
Qn
异步清零端
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TR
+
-
C
1
U
R1
5k
5k
+
-
C
2
5k
U
R2
&
&
&
1
4
G
1
R
Q
Q
G
2
S
G
3
G
4
3
VT
8
U
CC
U
CO
u
6
(
TH
)
5
(
)
6
2
1
7
o
R
D
2
放电端
u
u

VT是一个集电极开路的放电三极管。
当uO=0时,VT导通;
当uO=1时,VT截止。
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