第九章 脉冲波形的产生和整形

第九章脉冲波形的产生和整形

[教学目的和要求]

通过本讲内容的教学，使学生了解脉冲产生及整形电路的分类及脉冲波形参数的定义；掌握一种施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器的工作原理、脉宽及周期的计算方法；重点掌握由555定时器组成三种脉冲电路（施密特触发器，单稳触发器和多谐振荡器）的工作原理，及波形参数与电路参数之间的关系。

[教学内容]

1．脉冲产生及整形电路的分类及脉冲波形参数的定义

2．施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器的工作原理、脉宽及周期的计算方法3．由555定时器组成三种脉冲电路（施密特触发器，单稳触发器和多谐振荡器）

[教学重点与难点]

由555定时器组成三种脉冲电路（施密特触发器，单稳触发器和多谐振荡器）的工作原理及波形参数与电路参数之间的关系

说明：教学内容中1.2.两点受学时数的影响，具体讲解纳入555应用中讲解。一、555定时器

555定时器的外引线排列图和内部原理框图如图所示：

555电路引脚图 2 TTL电路555电路结构

它是由上、下两个电压比较器、三个5kΩ电阻、一个RS触发器、一个放电三极管 T 以及功率输出级组成。比较器 C1的同相输入端⑤接到由三个 5 kΩ电阻组成的分压网络的

2/3Vcc 处，反相输入端⑥为阀值电压输入端。比较器C 2的反相输入端接到分压电阻网络的1/3Vcc 处，同相输入端②为触发电压输入端，用来启动电路。两个比较器的输出端控制RS 触发器。RS 触发器设置有复位端R ④，当复位端处干低电平时，输出③为低电平。控制电压端⑤是比较器C 1的基准电压端，通过外接元件或电压源可改变控制端的电压值，即可改变比较器C 1、C 2的参考电压。不用时可将它与地之间接一个O ．01μF 的电容，以防止干扰电压引入。

555的电源电压范围是+4.5～+18V ，输出电流可达100～200mA ，能直接驱动小型电

机、继电器和低阻抗扬声器。CMOS 集成定时器CC7555的功能和TTL 集成定时电路完全一样，

1。

表1 555芯片功能表

2．555定时器的应用

外加电阻、电容可以组成性能稳定而精确的多谐振荡器、单稳电路、施密特触发器等。

单稳态电路的电路图和波形图

值得注意的是：t 的重复周期必须大于t W ，才能保证每一个负脉冲起作用。由上式可知，单稳态电路的暂态时间与VCC 无关。因此用555定时器组成的单稳电路可以作为精密定时器。

多谐振荡器的电路图和波形图

振荡周期：T=t PH +t PL ≈0.7(R 1+2R 2)C 振荡频率：f=1/T=

C

R R t t PL PH

)2(43

.1121+≈

+ 占空系数： 2

12

1

2R R R R T t D PH ++==

当R 2>>R 1时，占空系数近似为50％。

施密特触发器电路图和波形图

其回差电压为1/3Vcc 。当输入电压大于2/3Vcc 时输出低电平，当输入电压小于1/3Vcc

时输出高电平，若在电压控制端⑤外接可调电压Vco（1.5～5V），可以改变回差电压ΔV T。

施密特触发器可方便的地把非矩形波变换为矩形波，如三角波到方波。施密特触发器可以将一个不规则的矩形波转换为规则的矩形波。施密特触发器可以选择幅度达到要求的脉冲，虑掉小幅的杂波。

相关问题：

1．555集成定时器和外接电阻、电容构成的单稳触发器、多谐振荡器和施密特触发器的工作原理。

2.用 555集成定时器构成单稳态电路。按图 6-3接线。当 C=22μF时，用负单脉冲输入

到信号V i，调节电位器R W观察单稳时间变化，计算周期T W的变化范围。

3．按图6-4所示电路组装占空比可调的多谐振荡器。取 R1＝10kΩ，R2＝10kΩ，C＝22µF，调节电位器R W观察振荡信号周期变化，计算周期T的变化范围。