【正文】 VDD 經 R VD1 對 C 充電，時 間常數(shù)為 R1C。 放電回路為 C 經 VD R2和放電管 V 放電，時間常數(shù)為 R2C 。 GND VDD RD OUT CO 555 TH TR DIS VDD ?F R1 C uO VD2 R2 RP VD1 占空比估算 tW1 ? R1C tW2 ? R2C 211211 W 1RRRCRCRCRTtq?????第 7 章 脈沖產生與整形電路 返回首頁 三、占空比可調的諧振蕩器 555定時器組成的防盜報警電路 當導線 ab 連通時，直接置 0 端 RD 為低電平，電路不振蕩，揚聲器不發(fā)出聲響，電容 C4 上電壓為 0，三極管 V 工作在導通狀態(tài)。 第 7 章 脈沖產生與整形電路 返回首頁 三、占空比可調的諧振蕩器 當 ab 導線被人拉斷時，電源 VCC 經 R V 將 C4 迅速充電到高電平，使 RD 端為高電平，多諧振蕩電路開始振蕩，其振蕩頻率 f ＝1/(R1+2 R2) C ≈1kHz，于是，揚聲器發(fā)出 1kHz 的報警聲響。 555定時器組成的防盜報警電路 第 7 章 脈沖產生與整形電路 返回首頁 振蕩頻率穩(wěn)定 由石英晶體的阻抗頻率特性可知，只有外加信號的頻率 f 和石英晶體的固有諧振頻率 f0 相同時，石英晶體才呈現(xiàn)極低的阻抗，而在其他頻率時，則呈現(xiàn)很高的阻抗。因此，石英晶體具有很好的選頻特性。 石英晶體的阻抗頻率特性 石英晶體多諧振蕩器 一、石英晶體的選頻特性 符號 第 7 章 脈沖產生與整形電路 返回首頁 電阻 RF RF2用于確定反相器 G1 和 G2 的工作點，使其工作在放大區(qū)，有利于電路起振。對于TTL反相器， RF1 和 RF2 通常取 ~ 2 k?；對于CMOS 反相器， RF1和 RF2 通常取 10 ~ 100 M? ，電容 C1 和 C2 為 G1和 G2間的耦合電容，在頻率為 f 0時，它們呈現(xiàn)的容抗極小，可忽略不計，使 G1和 G2之間形成正反饋環(huán)路。 對稱石英晶體多諧振蕩器 石英晶體多諧振蕩器 二、石英晶體多諧振蕩器 1. 對稱石英晶體多諧振蕩器 第 7 章 脈沖產生與整形電路 返回首頁 由于石英晶體接在 G1 和 G2 兩級反相器之間，且具有很好的選頻特性，因此，在接通電源后，對頻率為 f 0 的信號非常容易通過石英晶體而產生頻率為 f0 的自激振蕩。反相器 G3用于整形，使輸出 uO 的波形更接近于矩形脈沖， G3還具有緩沖隔離作用，也提高了負載能力。 對稱石英晶體多諧振蕩器 石英晶體多諧振蕩器 二、石英晶體多諧振蕩器 1. 對稱石英晶體多諧振蕩器 第 7 章 脈沖產生與整形電路 返回首頁 電阻 R R2 用以使反相器工作在放大區(qū)。對于 TTL 反相器 R1 和 R2 通常取 ~ 2 k?；對于 CMOS 反相器， R1 和 R2 通常取 10 ~ 100 M? 。 C 1為反相器 G1 和 G2 之間的耦合電容，使 G1 和 G2 之間形成正反饋環(huán)路，對于頻率為 f0 的信號，其呈現(xiàn)的容抗極小， 可忽略不計。 串聯(lián) 石英 晶體 多諧 振蕩器 石英晶體多諧振蕩器 二、石英晶體多諧振蕩器 2. 串聯(lián)石英晶體振蕩器 第 7 章 脈沖產生與整形電路 返回首頁 在電路接通電源后， G2 輸出頻率為 f 0 的信號很容易通過石英晶體形成很強的正反饋而產生自激振蕩。 G3 用以整形，使輸出 uO 的波形更接近于矩形脈沖，并具有緩沖隔離和提高負載能力的作用。 串聯(lián) 石英 晶體 多諧 振蕩器 石英晶體多諧振蕩器 二、石英晶體多諧振蕩器 2. 串聯(lián)石英晶體振蕩器 第 7 章 脈沖產生與整形電路 返回首頁 RF為反饋電阻，使反相器 G1 工作在電壓傳輸特性的過渡區(qū)， RF常取 10 ~ 100 M?。 G1 、 RF 和石英晶體、 C C2 構成電容三點式振蕩電路。 C C2 和石英晶體組成 π形選頻網絡，對于頻率為 f0 的信號選頻能力最強，很易通過石英晶體而產生自激振蕩。反饋系數(shù)取決于 C1 和 C2 的比值， C1 還可微調振蕩頻率。反相器 G2 用以整形，使輸出 uO 為矩形脈沖，并可隔離外接負載對振蕩電路的影響 。 石英晶體多諧振蕩器 二、石英晶體多諧振蕩器 3. 并聯(lián)石英晶體振蕩器 并聯(lián)石英晶體多諧振蕩器 第 7 章 脈沖產生與整形電路 返回首頁 石英晶體多諧振蕩器 二、石英晶體多諧振蕩器 3. 并聯(lián)石英晶體振蕩器 G1 和 G2 為 CMOS 反相器，電阻 R1 通常取 1 ~ 30 M?； G1 組成石英晶體多諧振蕩器，輸出頻率 f =32768Hz 的脈沖信號； G2 為整形電路，其輸出 32768Hz 的矩形脈沖經 15 級由邊沿 D 觸發(fā)器組成的分頻電路后， FF15 的 Q15 端輸出穩(wěn)定度很高的 1Hz 秒脈沖作為計時用的基準信號 。 秒信號發(fā)生器 第 7 章 脈沖產生與整形電路 返回首頁 本章小結 555 定時器是一種用途很廣的多功能電路 ，只需外接少量的阻容元件就可很方便地組成施密特觸發(fā)器 、 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器等 ， 使用方便靈活 ， 有較強的驅動負載的能力 ， 獲得了廣泛的應用 。 第 7 章 脈沖產生與整形電路 返回首頁 施密特觸發(fā)器有兩個穩(wěn)態(tài)狀態(tài) ， 而每個穩(wěn)定狀態(tài)都是依靠輸入電平來維持的 。 當輸入電壓大于正向閾值電壓 UT+時 ， 輸出狀態(tài)轉換到另一個穩(wěn)定狀態(tài)；而當輸入電壓小于負向閾值電壓 UT時 ， 輸出狀態(tài)又返回到原來的穩(wěn)定狀態(tài) 。 利用這個特性可將輸入的任意電壓波形變換成邊沿陡峭的矩形脈沖輸出 ， 特別是可將邊沿變化緩慢的信號變換成邊沿陡峭的矩形脈沖 。 第 7 章 脈沖產生與整形電路 返回首頁 在數(shù)字集成電路中有 TTL和 CMOS施密特觸發(fā)器 。 性能優(yōu)越 ， 其正向閾值電壓和負向閾值電壓穩(wěn)定 ， 有很強的抗干擾能力 。 施密特觸發(fā)器具有回差特性，調節(jié)回差電壓的大小，可改變電路的抗干擾能力?；夭铍妷涸酱?，抗干擾能力越強。 施密特觸發(fā)器主要用于波形變換成、脈沖整形、幅度鑒別等。 第 7 章 脈沖產生與整形電路 返回首頁 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器有一個穩(wěn)定狀態(tài)和一個暫穩(wěn)態(tài)，在沒有觸發(fā)脈沖作用時，電路處于穩(wěn)定狀態(tài)。在輸入觸發(fā)脈沖作用下，電路進入暫穩(wěn)態(tài)，經一段時間后，自動返回到穩(wěn)定狀態(tài)，從而輸出寬度和幅度都符合要求的矩形脈沖。輸出脈沖寬度取決于定時元件 R、 C 值的大小，與輸入觸發(fā)脈沖沒有關系。調節(jié) R、 C 值的大小，可改變輸出脈沖的寬度 。 集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器有非重復觸發(fā)和可重復觸發(fā)兩類 ， 由于其工作穩(wěn)定性好 、 脈沖寬度調節(jié)范圍大 、 使用方便靈活等優(yōu)點 ， 是一種較為理想的脈沖整形電路 。 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器主要用于脈沖整形 、 定時 、 和展寬等 。 第 7 章 脈沖產生與整形電路 返回首頁 在振蕩頻率穩(wěn)定度要求很高的情況下，可采用石英晶體多諧振蕩器。 多諧振蕩器沒有穩(wěn)定狀態(tài)，只有兩個暫穩(wěn)態(tài)。依靠電容的充電和放電，使兩個暫穩(wěn)態(tài)相互自動交換。因此，多諧振蕩器接通電源后便輸出周期性的矩形脈沖。 改變電容充、放電回路中的 R、 C值的大小，便可調節(jié)振蕩頻率。 多諧振蕩器主要用作信號源。 第 7 章 脈沖產生與整形電路 返回首頁 555 定時器構成的施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器典型電路為 555 定時器構成的 施密特觸發(fā)器 555 定時器構成的 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 555 定時器構成的 多諧振蕩器