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正文內(nèi)容

脈沖的產(chǎn)生與變換ppt課件(編輯修改稿)

2025-05-30 03:37 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 ,輸出端為高電平,相當(dāng)于沒有脈沖輸出。這樣, 可以從輸出端是否出現(xiàn)負(fù)脈沖來判斷輸入信號幅度是否超過一定值。 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的 電路組成 及工作原理 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的主要應(yīng)用 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的電路組成及工作原理 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器是輸出只有一個穩(wěn)定狀態(tài)的電路。它在無外加觸發(fā)信號時處于 穩(wěn)態(tài) ,在外加觸發(fā)信號作用下,電路從穩(wěn)態(tài)進(jìn)入到 暫態(tài) 。暫態(tài)是一個不能長久保持的狀態(tài),經(jīng)過一段時間后,電路又會自動返回到穩(wěn)態(tài)。 由 555定時器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路如右圖所示: 下面是單穩(wěn)態(tài)電路內(nèi)部詳圖,圖中 R、 C是外接定時元件, Rp、 Cp構(gòu)成了輸入回路的微分環(huán)節(jié),其作用是使輸入信號 ui的負(fù)脈沖寬度 tp限制在允許的范圍內(nèi),即經(jīng)過微分電路后變成尖脈沖信號,如果輸入 ui的寬度小于輸出 uo的寬度 TW,則Rp、 Cp可以省略。 工作過程 穩(wěn)態(tài)(未加觸發(fā)信號之前)。 當(dāng)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器無觸發(fā)信號時, ui=1。接通電源 VCC的瞬間,電路有一個穩(wěn)定的過程,即電源 VCC通過電阻 R對電容 C充電,當(dāng) uC上升到 VCC時,比較器 A的輸出為 1(因?yàn)槠渫噍斎腚妷焊哂诜聪噍斎腚妷海?,也就是基?RS觸發(fā)器的 R= 1,而比較器 B的輸出為 0(因?yàn)?ui> VCC,則其同相輸入電壓低于反相輸入電壓),即 S=0,此時RS=10, 這使得基本 RS觸發(fā)器的 Q=1,輸出 uo=0(都高出低),同時三極管 VT導(dǎo)通,這時電容 C開始通過VT放電,直至放電到 6腳的電平 Vi1=0< VCC,而由于仍沒有觸發(fā)信號 ui,故 2腳電平 ui仍大于 VCC,即電路處于中間保持狀態(tài),故輸出 uo仍保持低電平,電路進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)。這說明此時單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的穩(wěn)定狀態(tài)是低電平 0。 23132313工作過程 暫態(tài)(充電過程)。 當(dāng)觸發(fā)信號 ui(負(fù)脈沖)到來時, Rp、 Cp微分后的負(fù)尖脈沖使得 2腳的電平 Vi2低于比較器 B的基準(zhǔn)電平,同時由于 uC為 0(前面已放電結(jié)束),故 6腳的電平 Vi1也低于比較器 A的基準(zhǔn)電平,所以輸出 uo=1(都低出高),三極管 VT截止。此時電源VCC開始通過電阻 R向電容 C充電,在 uC未達(dá)到 VCC前,輸出 uo始終為 1,這個充電過程為電路的暫態(tài)過程。 23 恢復(fù)穩(wěn)態(tài)(放電過程)。 隨著充電的不斷進(jìn)行,當(dāng)uC略大于 VCC時, 6腳的電平 Vi1高于比較器 A的基準(zhǔn)電平;而此時由于 2腳的負(fù)尖脈沖早已過去,即 Vi2也高于比較器 B的基準(zhǔn)電平,故輸出 uo為 0(都高出低),三極管 VT導(dǎo)通,電容 C通過 VT迅速放電,直至 Vi1=0,使得輸出仍保持為 0(中間保持),即電路又回到了原先的穩(wěn)定狀態(tài),直到又有負(fù)脈沖 ui到來。 23單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器工作波形 Vi2 uC (a)輸入波形; (b)Vi2波形; (c)輸出波形; (d)電容 C的充放電波形 TW: 暫態(tài)持續(xù)時間 由以上分析可以看出,暫態(tài)持續(xù)的時間(也就是輸出正脈沖 TW的寬度)僅取決于電阻 R和電容 C的大小,根據(jù)三要素公式 u (t) = u(∞) + [u (0+) u(∞)]e ,可求出時間 t(即暫態(tài)持續(xù)時間 TW)的表達(dá)式為 t = RC ln 三要素公式中的 τ為時間常數(shù),它等于 RC。 根據(jù)前面對單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器工作過程的分析,可以得到, uC (0+) = 0V,uC (∞ ) = VCC, uC (t) = VCC(即 uC (TW) = VCC),將這些數(shù)據(jù)帶入上式中可得 TW = RC ln = RC ln3 = 即單穩(wěn)
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