脈沖波形的產(chǎn)生與整形(2)-文庫吧
2025-04-23 01:30 本頁面
【正文】 RQ 集成 555定時器的應(yīng)用 ?多諧振蕩器 ?單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 ?施密特觸發(fā)器 (一 ) 多諧振蕩器 ?多諧振蕩器是一種產(chǎn)生矩形脈沖波的自激振蕩器。由于矩形波含有豐富的高次諧波，所以矩形波振蕩器又稱為多諧振蕩器。多諧振蕩器沒有穩(wěn)態(tài)，不需外加觸發(fā)信號，當(dāng)接通電源后，便可以自動地周而復(fù)始地產(chǎn)生矩形波輸出。 ?用 555定時器很容易構(gòu)成多諧振蕩器 。 如圖 82所示 。 圖中的R R2和 C是外接電阻和電容 ， 是定時元件 。 VCC 5 8 4 3 7 6 2 1 5G555 D TH TL d vC 圖 82多諧振蕩器 C R1 R2 工作原理分析如下 ：電路接通電源前，定時電容 C上的電壓 vC=0V，TH、 TL的電位為 0，即 vTH=vTL=vd=vC=0V。電路接通電源 VCC開始時，由于電容器上的電壓不能突變，所以 TH、TL均處于低電位，則vTH＜ VR1， 2VCC 3 VCC 3 VCC 0 tw1 tw2 VCC T 圖 83多諧振蕩器工作波形圖 0 使比較器 C2輸出 vC2=0。此時，基本 RS觸發(fā)器處于 1狀態(tài)， Q=1， =0，定時器輸出 vo=1使三極管開關(guān)截止，電源 VCC通過 RR2給電容器充電，使 TH、TL的電位逐漸升高。電路處于暫穩(wěn)態(tài)，定時器輸出 vo保持高電平。 Q2VCC 3 VCC 3 VCC 0 tw1 tw2 VCC T 圖 83多諧振蕩器工作波形圖 0 當(dāng)電容器 C充電使 vC上升到 2VCC/3時， TH、 TL的電位同時也上升到 2VCC/3，使比較器 C1輸出 vC1=0，比較器 C2的輸出 vC2=1，此時，基本 RS觸發(fā)器置 0， Q=0， =1， Q2VCC 3 VCC 3 VCC 0 tw1 tw2 VCC T 圖 83多諧振蕩器工作波形圖 0 定時器 vo跳變?yōu)榈碗娖?vo=0)，同時使三極管開關(guān) T導(dǎo)通，電容器 C經(jīng) R2和三極管 T放電， TH、TL的電位逐漸下降，電路處于另一個暫穩(wěn)態(tài)，定時器輸出 vo保持低電平。 2VCC 3 VCC 3 VCC 0 tw1 tw2 VCC T 圖 83多諧振蕩器工作波形圖 0 當(dāng)電容器 C放電使 vC下降到 VCC/3時 ， TH、 TL的電位同時也下降到 VCC/3，使比較器 C1輸出 vC1=1，比較器 C2的輸出 vC2=0，此時 ， 基本 RS觸發(fā)器置 1，Q=1， =0， 定時器 vo跳變?yōu)楦唠娖?(vo=1)， Q2VCC 3 VCC 3 VCC 0 tw1 tw2 VCC T 圖 83多諧振蕩器工作波形圖 0 同時又使三極管開關(guān) T截止，電源 VCC又通過 R1和R2給電容器 C充電， ……如此周而復(fù)始地兩個暫穩(wěn)態(tài)不停地相互轉(zhuǎn)換，在定時器的輸出端就得到矩形波脈沖信號輸出。工作波形如圖 83所示。 2VCC 3 VCC 3 VCC 0 tw1 tw2 VCC T 圖 83多諧振蕩器工作波形圖 0 振蕩周期 T和振蕩頻率 f的近似計算 公式如下： tw1≈(R1+R2)Cln2≈(R1+R2)C tw2≈R2Cln2≈ T= tw1+tw2≈(R1+2R2)C CRRTf)2(21 ???輸出脈沖幅度為： Vm≈VCC 圖 84是用 5G555定時器構(gòu)成的占空比 (脈沖寬度與周期之比 )可調(diào)的多諧振蕩器 。 該電路比圖 82多兩個二極管 D D2和一個電位器 Rw。 VCC 5 8 4 3 7 6 2 1 5 G 555 D TH TL D1 vC 圖 84占空比可調(diào)多諧振蕩器 D2 C R1 R2 Rw 當(dāng)三極管 T截止時 ，VCC通過 R D1給電容器 C充電；若三極管 T導(dǎo)通時 ， 電容器 C通過R D2放電 。 因此有： 脈沖寬度tw1≈ 脈 沖 間 隔 時 間tw2≈ 振蕩周期T≈(R1+R2)C VCC 5 8 4 3 7 6 2 1 5 G 555 D TH TL D1 vC 圖 84占空比可調(diào)多諧振蕩器 D2 C R1 R2 Rw VCC 5 8 4 3 7 6 2 1 5 G 555 D TH TL D1 vC 圖 84占空比可調(diào)多諧振蕩器 D2 C R1 R2 Rw 211211211)(RRRCRRCRtttqwww??????當(dāng)調(diào)節(jié) Rw時，就改變了 RR2的阻值，也就改變了占空比，而振蕩周期保持不變。 占空比 (二 ) 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 ?單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器是一種用于整形 、 延時 、 定時的脈沖電路 。 ?整形：把不規(guī)則的波形轉(zhuǎn)換成寬度 、 幅度都相等的矩形脈沖 。 ?延時：將輸入信號延遲一定時間之后輸出 。 ?定時：產(chǎn)生一定寬度的方波 。 ?單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器特點 ?單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路的功能：每觸發(fā)一次 ， 電路輸出一個寬度一定 、 幅度一定的矩形波 。 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器特點： ?單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器雖然有兩個工作狀態(tài) ， 但其中一個為穩(wěn)態(tài) ， 而另一個為暫穩(wěn)態(tài) 。 未加觸發(fā)信號前的狀態(tài)為穩(wěn)態(tài) ， 加觸發(fā)信號后的狀態(tài)為暫穩(wěn)態(tài) 。 ?單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器在外加觸發(fā)脈沖的作用下 ， 可以從穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)到暫穩(wěn)態(tài) 。 暫穩(wěn)態(tài)維持一段時間后 ， 自動返回到穩(wěn)態(tài) ， 無需外加觸發(fā)脈沖 。 ?暫穩(wěn)態(tài)持續(xù)的時間就是單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的脈沖寬度的大小 。
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