1、1 第第 8章章 脉冲单元电路脉冲单元电路 8.3 单稳态单稳态触发器触发器8.2 施密特触发器施密特触发器8.1 概概 述述8.4 多谐振荡器多谐振荡器28.1 概概 述述8.1.1 脉冲电路概念脉冲电路概念脉冲电路是用来脉冲电路是用来产生产生和和处理处理（变换、整形、鉴（变换、整形、鉴幅等）幅等）脉冲信号脉冲信号（波形）波形）的电路。的电路。开关元件开关元件 惰性电路惰性电路分立晶体管分立晶体管场效应管场效应管集成门或运算放大电路集成门或运算放大电路555定时器定时器RC电路电路RL电路电路3用于计数用于计数（脉冲个数）（脉冲个数）用于示波器扫描用于示波器扫描用于雷达技术用于雷达技术 常见
2、的脉冲波形常见的脉冲波形:8.1.2 脉冲信号脉冲信号方波方波矩形波矩形波尖顶脉冲尖顶脉冲尖顶脉冲尖顶脉冲钟形钟形脉冲脉冲4矩形脉冲的波形参数矩形脉冲的波形参数Vm脉冲幅度脉冲幅度tW 脉冲宽度脉冲宽度tr 上升时间上升时间tf 下降时间下降时间T 脉冲周期脉冲周期TtqWq 占空比占空比5555定时器（集成定时器）：定时器（集成定时器）：是一种多用是一种多用途的单片中规模混合集成电路，电路体积小，途的单片中规模混合集成电路，电路体积小，是一种将数字、模拟巧妙结合在一切的芯片。是一种将数字、模拟巧妙结合在一切的芯片。它使用方便，应用灵活，用途及其广泛，只它使用方便，应用灵活，用途及其广泛，只需
3、要添加有限的外围元器件，就可以构成许需要添加有限的外围元器件，就可以构成许多实用的电子电路。本章中仅讨论多实用的电子电路。本章中仅讨论555定时器定时器构成脉冲单元电路的应用构成脉冲单元电路的应用8.1.3 555定时器定时器61.555定时器电路定时器电路组成组成122133REFCCREFCCVVVV72.555定时器基本功能定时器基本功能8施密特触发器是一种施密特触发器是一种双稳态双稳态电路，工作时电路，工作时它有两个稳定的电路状态，在输入信号的它有两个稳定的电路状态，在输入信号的触发作用下在两个状态之间转换触发作用下在两个状态之间转换8.2 施密特触发器施密特触发器工作原理工作原理 1
4、0主要参数主要参数vVT 和和 VT的不一致性，即的不一致性，即回差特性回差特性，是，是施密特触发器最重要的电气特性施密特触发器最重要的电气特性v当当vI 时，时，vO=VOL，此时对应的输入电此时对应的输入电压为压为VT，称为称为上限触发电平上限触发电平VT=当当vI 时，时，vO=VOH，此时对应的输入此时对应的输入电压为电压为VT，称为称为下限下限触发电平触发电平VT=令令D DVT=VT VT=称为称为回差电压回差电压 VT、VT与电路参数有关，而与输入无关与电路参数有关，而与输入无关13VCC13VCC23VCC13VCC23VCC11施密特触发器的应用施密特触发器的应用1.波形变换
5、：波形变换：将任意输入波形变换成矩形波。将任意输入波形变换成矩形波。12施密特触发器的应用施密特触发器的应用2.脉冲整形：脉冲整形：将传输畸变波形整形成矩形波。将传输畸变波形整形成矩形波。13施密特触发器的应用施密特触发器的应用3.脉冲鉴幅脉冲鉴幅结论：施密特触发器是一个结论：施密特触发器是一个脉冲波形变换电路脉冲波形变换电路。14单稳态触发器是只有单稳态触发器是只有一个稳态一个稳态的电路，工的电路，工作时有作时有一个稳态和一个暂稳态一个稳态和一个暂稳态，当无输入，当无输入信号触发时电路处于稳态，在输入信号的信号触发时电路处于稳态，在输入信号的触发下电路状态转换进入暂稳态，在暂稳触发下电路状态
6、转换进入暂稳态，在暂稳态持续态持续一定时间一定时间后，它又会自动地返回到后，它又会自动地返回到稳态稳态8.3 单稳态触发器单稳态触发器15工作原理工作原理16工作原理工作原理v 稳态稳态 输出输出 vO=VOL v 触发翻转触发翻转 定时开始定时开始 v 暂稳态暂稳态 输出输出vO=VOH v 自动返回自动返回 定时结束，暂稳态结束定时结束，暂稳态结束 v 恢复阶段恢复阶段 稳态稳态 17主要技术参数的估算主要技术参数的估算RCVVVRCvvvvtCCCCCCtW1.1320lnln)()()0()(充v输出脉宽输出脉宽tW（暂稳态持续时间，定时时间）暂稳态持续时间，定时时间）该式体现单稳态触
7、发器的定时作用该式体现单稳态触发器的定时作用18单稳态触发器的应用单稳态触发器的应用1.脉冲脉冲整形整形2.脉冲定时脉冲定时19单稳态触发器的应用单稳态触发器的应用3.脉冲延迟脉冲延迟结论：单稳态触发器是一个结论：单稳态触发器是一个定时元件定时元件。20多谐振荡器是无稳态电路，工作时没有一多谐振荡器是无稳态电路，工作时没有一个稳定状态，只有个稳定状态，只有两个暂稳态两个暂稳态。接通电路。接通电路的电源后，不需要任何输入信号，电路会的电源后，不需要任何输入信号，电路会自动地进入暂稳态，在两个暂稳态之间转自动地进入暂稳态，在两个暂稳态之间转换，并周而复始地持续进行这种转换换，并周而复始地持续进行这
8、种转换8.4 多谐振荡器多谐振荡器21工作原理工作原理22工作原理工作原理v 暂稳态暂稳态 输出输出vO=VOH v 暂稳态暂稳态 输出输出vO=VOL v自动翻转自动翻转 电容电容C开始放电开始放电v自动翻转自动翻转 电容电容C开始充电开始充电23主要技术参数的估算主要技术参数的估算CRRVVVVCRRvvvvtCCCCCCCCtW)(7.03231ln)(ln2121)()()0()(1充输出脉冲周期输出脉冲周期 T T=tW1+tW2=0.7(R1+2R2)C CRVVCRvvvvtCCCCtW22)()()0()(27.0310320lnln放输出脉冲占空比输出脉冲占空比q q R1+
9、R2R1+2R2tW1 T多谐振荡器的应用多谐振荡器的应用v各类脉冲源各类脉冲源v模拟声响发生器模拟声响发生器25多谐振荡器的应用多谐振荡器的应用vVF转换器转换器26关于石英晶体稳频振荡器关于石英晶体稳频振荡器RC脉冲振荡器存在的共同性问题脉冲振荡器存在的共同性问题:v 转换电平的微小变化会引起振荡周期的较转换电平的微小变化会引起振荡周期的较大变化大变化v 引起转换电平小变化的原因很多：温度变引起转换电平小变化的原因很多：温度变化、电源电压波动、外界干扰等化、电源电压波动、外界干扰等所以：所以：RC脉冲振荡器频率稳定度不高脉冲振荡器频率稳定度不高改善措施：稳频改善措施：稳频27石英晶体稳频振
10、荡器石英晶体稳频振荡器石英晶体稳频振荡器的特点石英晶体稳频振荡器的特点v输出频率仅与石英晶体的固有振荡频率有关，输出频率仅与石英晶体的固有振荡频率有关，与与R、C及其它元件无关及其它元件无关v输出频率稳定度极高可达输出频率稳定度极高可达107以上以上v可直接产生占空比可直接产生占空比50的矩形脉冲的矩形脉冲v电路简单可靠电路简单可靠28第第8章章小结小结1.掌握掌握555定时器工作原理定时器工作原理2.555构成施密特触发器、单稳态触发器、构成施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器的工作原理、波形、参数及多谐振荡器的工作原理、波形、参数及应用。应用。作业：作业：P279：7，10，13，14，
