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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