醫(yī)學(xué)專題—第十篇-脈沖波形的產(chǎn)生及變換課件

1、醫(yī)學(xué)專題第十篇-脈沖波形的產(chǎn)生及變換 主要內(nèi)容主要內(nèi)容555定時(shí)器的工作原理、邏輯功能 及由555構(gòu)成的脈沖(michng)電路。由門電路構(gòu)成的脈沖電路。第一頁，共九十二頁。醫(yī)學(xué)專題第十篇-脈沖波形的產(chǎn)生及變換 數(shù)字電路區(qū)別于模擬電路的主要特點(diǎn)之一數(shù)字電路區(qū)別于模擬電路的主要特點(diǎn)之一是：它的工作信號(hào)是是：它的工作信號(hào)是離散的脈沖信號(hào)離散的脈沖信號(hào)。 最常用的脈沖信號(hào)是方波最常用的脈沖信號(hào)是方波( (矩形矩形(jxng)(jxng)波波) )。如何產(chǎn)生方波以及對(duì)不理想的方波如何整如何產(chǎn)生方波以及對(duì)不理想的方波如何整形，是本章討論的重點(diǎn)。形，是本章討論的重點(diǎn)。第二頁，共九十二頁。醫(yī)學(xué)專題第十篇-脈

2、沖波形的產(chǎn)生及變換脈沖脈沖(michng)電路分類電路分類：脈沖脈沖(michng)電路作用：電路作用：脈沖波形的產(chǎn)生脈沖波形的產(chǎn)生(chnshng)和整形。和整形。脈沖電路構(gòu)成：脈沖電路構(gòu)成：開關(guān)電路開關(guān)電路 + RC+ RC電路電路破壞電路的穩(wěn)態(tài)，破壞電路的穩(wěn)態(tài)，產(chǎn)生暫態(tài)。產(chǎn)生暫態(tài)。控制暫穩(wěn)態(tài)時(shí)間控制暫穩(wěn)態(tài)時(shí)間的長短。的長短。脈沖電路與數(shù)字電路的比較：脈沖電路與數(shù)字電路的比較：單穩(wěn)態(tài)電路（單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器）單穩(wěn)態(tài)電路（單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器）多諧振蕩（無穩(wěn)態(tài)）電路多諧振蕩（無穩(wěn)態(tài)）電路施密特電路（施密特觸發(fā)器）施密特電路（施密特觸發(fā)器）數(shù)字電路的信號(hào)波形也是一種脈沖波形。數(shù)字電路的信號(hào)波形也是一種脈沖波

3、形。脈沖電路側(cè)重脈沖電路側(cè)重波形波形，數(shù)字電路側(cè)重，數(shù)字電路側(cè)重邏輯關(guān)系。邏輯關(guān)系。第三頁，共九十二頁。醫(yī)學(xué)專題第十篇-脈沖波形的產(chǎn)生及變換電容充放電知識(shí)電容充放電知識(shí)(zh shi)復(fù)復(fù)習(xí)：習(xí)：(1) (1) 電容兩端的電壓電容兩端的電壓(diny)(diny)不能突變，不能突變，VcVc（0 0） VcVc（0 0）， 電容充放電需要時(shí)間，有過渡過程，其時(shí)間長短只與電容充放電需要時(shí)間，有過渡過程，其時(shí)間長短只與 RCRC有關(guān)有關(guān), ,工程上取工程上取33；（2 2）開始充放電（換路）瞬間，阻抗很小，相當(dāng)短路；）開始充放電（換路）瞬間，阻抗很小，相當(dāng)短路； 充放電結(jié)束，電路充放電結(jié)束，電路(

4、dinl)(dinl)處于穩(wěn)態(tài)，處于穩(wěn)態(tài)，C C支路電流為支路電流為0 0，阻抗很大，阻抗很大， 相當(dāng)開路；相當(dāng)開路； （3 3）簡單）簡單RCRC電路中，各處電壓、電流均按指數(shù)規(guī)律變化；電路中，各處電壓、電流均按指數(shù)規(guī)律變化；（4 4）在簡單）在簡單RCRC電路中電路中)(tvC= =)(vC - -)(vC)0(vC+ +et)()()0()(lntvvvvtCCCC- - -= =+ +或或第四頁，共九十二頁。醫(yī)學(xué)專題第十篇-脈沖波形的產(chǎn)生及變換本章本章(bn zhn)講授講授2 集成門構(gòu)成的脈沖集成門構(gòu)成的脈沖(michng)電路電路1 555定時(shí)器的原理定時(shí)器的原理(yunl)和應(yīng)和

5、應(yīng)用用學(xué)習(xí)要求學(xué)習(xí)要求第五頁，共九十二頁。醫(yī)學(xué)專題第十篇-脈沖波形的產(chǎn)生及變換 555定時(shí)器的原理定時(shí)器的原理(yunl)和應(yīng)用和應(yīng)用 555定時(shí)器是將模擬電路和數(shù)字電路集成于一體的電子器定時(shí)器是將模擬電路和數(shù)字電路集成于一體的電子器件。它使用方便件。它使用方便, ,帶負(fù)載能力較強(qiáng)帶負(fù)載能力較強(qiáng), , 目前目前(mqin)(mqin)得到了非常廣得到了非常廣泛的應(yīng)用。泛的應(yīng)用。單定時(shí)器單定時(shí)器雙極型雙極型最后最后3 3位數(shù)位數(shù)555555單極型單極型最后最后4 4位數(shù)位數(shù)75557555雙定時(shí)器雙定時(shí)器雙極型雙極型最后最后3 3位數(shù)位數(shù)556556單極型單極型最后最后4 4位數(shù)位數(shù)755675

6、56型號(hào)：型號(hào)：第六頁，共九十二頁。醫(yī)學(xué)專題第十篇-脈沖波形的產(chǎn)生及變換一、一、 555555定時(shí)器的電路定時(shí)器的電路(dinl)(dinl)結(jié)構(gòu)和基本功結(jié)構(gòu)和基本功能能 555555定時(shí)器的內(nèi)部電路包括以下定時(shí)器的內(nèi)部電路包括以下(yxi)(yxi)幾部分幾部分 : : 兩個(gè)電壓比較器兩個(gè)電壓比較器: : C1C1、C2C2 ; ;一個(gè)基本一個(gè)基本RSRS 觸發(fā)器觸發(fā)器; ; 一個(gè)晶體管一個(gè)晶體管T T；由三個(gè)相等電阻組成的分壓器由三個(gè)相等電阻組成的分壓器; ;一個(gè)反相器一個(gè)反相器等。等。 1. 1.電路電路(dinl)(dinl)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)第七頁，共九十二頁。醫(yī)學(xué)專題第十篇-脈沖波形的產(chǎn)生及

7、變換由三個(gè)相等電阻組成的分壓器由三個(gè)相等電阻組成的分壓器一個(gè)基本一個(gè)基本RS 觸發(fā)器觸發(fā)器一個(gè)晶體管一個(gè)晶體管T一個(gè)反相器一個(gè)反相器兩個(gè)電壓比較器兩個(gè)電壓比較器: C1、C2v vo o+ + +- - -8 84 45 56 62 27 71 13 31 1R RR RR RRbRbTHTHCOCOTRTRD DQ QQ Q+Vcc+VccR RD D C C1 1C C2 2T T第八頁，共九十二頁。醫(yī)學(xué)專題第十篇-脈沖波形的產(chǎn)生及變換觸發(fā)觸發(fā)(chf)(chf)輸入端輸入端閾值閾值(y zh)(y zh)輸入端輸入端電壓電壓(diny)(diny)控制端控制端復(fù)位端復(fù)位端電平有效電平有效

8、放電端放電端4.54.518V18V輸出端輸出端地地v vo o+ + +- - -8 84 45 56 62 27 71 13 31 1R RR RR RRbRbTHTHCOCOTRTRD DQ QQ Q+Vcc+VccR RD D C C1 1C C2 2T T第九頁，共九十二頁。醫(yī)學(xué)專題第十篇-脈沖波形的產(chǎn)生及變換電源電壓范圍電源電壓范圍:4.5V 18V555定時(shí)器的管腳圖定時(shí)器的管腳圖12345678555VCCD THCOGND TRVoRD電電源源放放電電閾閾值值電控電控壓制壓制地地觸觸發(fā)發(fā)輸輸出出復(fù)復(fù)位位第十頁，共九十二頁。醫(yī)學(xué)專題第十篇-脈沖波形的產(chǎn)生及變換2.2.基本基本(

9、jbn)(jbn)工作狀工作狀態(tài)態(tài)vo+-845627131RRRRbTHCOTRDQQ+VccRD C1C2TVcc32Vcc31 三個(gè)電阻構(gòu)成的分壓器給兩個(gè)比較器提供三個(gè)電阻構(gòu)成的分壓器給兩個(gè)比較器提供基準(zhǔn)電壓基準(zhǔn)電壓: : 分分別為別為 和和 。Vcc32Vcc31第十一頁，共九十二頁。醫(yī)學(xué)專題第十篇-脈沖波形的產(chǎn)生及變換001導(dǎo)通時(shí) T ， VoQ： RD ,010 vo+-845627131RRRRbTHCOTRDQQ+VccRD C1C2T工作狀態(tài)工作狀態(tài)(zhungti)(zhungti)： 在在THTH、TRTR、RD RD 端施端施加不同電平的控制加不同電平的控制信號(hào)，得到信

10、號(hào)，得到555555的幾的幾種不同工作狀態(tài)。種不同工作狀態(tài)。 需了解需了解C1C1、C2C2、T T、Q Q、Q Q、Vo Vo 的工作情的工作情況。況。第十二頁，共九十二頁。醫(yī)學(xué)專題第十篇-脈沖波形的產(chǎn)生及變換bTHCOTRD+VccRDvo+-845627131RRRRQQC1C22/3VCC1/3 VCC00011導(dǎo)通時(shí) T ， VoQ： RD ,010 。、，導(dǎo)通,001101時(shí) 31 ,321 T VoQQ： RD C2C VVVV CCTRCCTH=1第十三頁，共九十二頁。醫(yī)學(xué)專題第十篇-脈沖波形的產(chǎn)生及變換THCOTRD+VccRDvo+-845627131RRRRQQC1C22

11、VCC/3VCC/311010b狀狀態(tài)態(tài)不不變變。不不變變不不變變、， T VoQQ： RD ,;111時(shí) 31 ,321 C2C VVVV CCTRCCTH=第十四頁，共九十二頁。醫(yī)學(xué)專題第十篇-脈沖波形的產(chǎn)生及變換THCOTRD+VccRDVo+-845627131RRRRQQC1C22VCC/32/3 2/3 VCCVCC1/31/3 VCC VCC0 0導(dǎo)通導(dǎo)通2/3 1/31/3 VCC VCC保持保持保持保持2/3 2/3 VCCVCC1/32/3 2/3 VCCVCC1/31/3 VCC VCC0 0導(dǎo)通導(dǎo)通2/3 1/31/3 VCC VCC保持保持保持保持2/3 2/3 VC

12、CVCC1/32/3 Vc2/3 VCCVCC。充電時(shí)間充電時(shí)間(shjin)(shjin)決定決定于于RCRC的大小的大小。V6=VV6=VTHTHV2=VV2=VTRTRVoVoT T2/3 2/3 VCCVCC1/31/3 VCC VCC0 0導(dǎo)通導(dǎo)通2/3 1/31/3 VCC VCC保持保持保持保持2/3 2/3 VCCVCC1/32/3V2/3VCCCC時(shí)，時(shí)，VoVo0 0，T T導(dǎo)導(dǎo)通，通，C C放電放電(fng din)(fng din)。V6=VV6=VTHTHV2=VV2=VTRTRVoVoT T2/3 2/3 VCCVCC1/31/3 VCC VCC0 0導(dǎo)通導(dǎo)通2/3

13、 1/31/3 VCC VCC保持保持保持保持2/3 2/3 VCCVCC1/32/3 2/3 VCCVCC1/31/3 VCC VCC0 0導(dǎo)通導(dǎo)通2/3 1/31/3 VCC VCC保持保持保持保持2/3 2/3 VCCVCC1/32/3 2/3 VCCVCC1/31/3 VCC VCC0 0導(dǎo)通導(dǎo)通2/3 1/31/3 VCC VCC保持保持保持保持2/3 2/3 VCCVCC1/32/3 2/3 VCCVCC1/31/3 VCC VCC0 0導(dǎo)通導(dǎo)通2/3 1/31/3 VCC VCC保持保持保持保持2/3 2/3 VCCVCC1/31/3 VCC VCC1 1截止截止2/3VCC t

14、vi00vCt0vot 自動(dòng)自動(dòng)(zdng)(zdng)返回返回（V VI I1 1）: :第二十六頁，共九十二頁。醫(yī)學(xué)專題第十篇-脈沖波形的產(chǎn)生及變換 由以上過程可以由以上過程可以(ky)看出看出 : 每來一次負(fù)每來一次負(fù)脈沖脈沖 , vo 便輸出一個(gè)便輸出一個(gè)正脈沖正脈沖,其寬度其寬度 tW 由由 R C 決定決定 。vIvOVCCRCvC0.01uF123487652/3VCCtvi00vC0votttW第二十七頁，共九十二頁。醫(yī)學(xué)專題第十篇-脈沖波形的產(chǎn)生及變換 輸出脈沖輸出脈沖(michng)(michng)寬度寬度t tw wt tw w是是VcVc從從0 0指數(shù)指數(shù)(zhsh)(

15、zhsh)上升到上升到2V2VCCCC/3/3時(shí)所需的時(shí)間時(shí)所需的時(shí)間注意注意: :t tw w寬度的增加，將降低定時(shí)精度寬度的增加，將降低定時(shí)精度(jn(jn d) d)和穩(wěn)度。和穩(wěn)度。 t tw w 的范圍為幾秒到幾分鐘。的范圍為幾秒到幾分鐘。2/3VCCtvi00vC0votttW0)0(=+cvCCcVv=)(CCcVtv32)(=t tw wCCCCCCCCCCVVVRCtVVVVRC320ln)()()0()(ln- - -= =- - - - = =+ +1.1RC1.1RC第二十八頁，共九十二頁。醫(yī)學(xué)專題第十篇-脈沖波形的產(chǎn)生及變換2/3VccvCvI(S)vO 在充電在充電(

16、chng din)(chng din)過程中（過程中（C1=1C1=1）, ,如如V VI I再次觸發(fā)再次觸發(fā),C2=10,Q,C2=10,Q仍保持為仍保持為1 1，電路狀態(tài)不變（電路狀態(tài)不變（T T 截止，截止，C C保持充電狀態(tài)）。保持充電狀態(tài)）。多次觸發(fā)多次觸發(fā)(chf)時(shí)的情況：時(shí)的情況：故該電路為故該電路為不可重復(fù)不可重復(fù)(chngf)觸發(fā)觸發(fā)型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器：型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器：vIvOVCCRCvC0.01uF12348765第二十九頁，共九十二頁。醫(yī)學(xué)專題第十篇-脈沖波形的產(chǎn)生及變換電路圖：電路圖：可重復(fù)可重復(fù)(chngf)觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器器+VccRDvo+-84

17、562713RRRRQQC1C2RCvITbT1第三十頁，共九十二頁。醫(yī)學(xué)專題第十篇-脈沖波形的產(chǎn)生及變換可重復(fù)可重復(fù)(chngf)觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器（續(xù)）觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器（續(xù)）+VccRDvo+-84562713RRRRQQC1C2RCvITbT1工作工作(gngzu)過程過程b.b.觸發(fā)觸發(fā)(chf)(chf)時(shí)時(shí): :a.a.穩(wěn)態(tài)時(shí)穩(wěn)態(tài)時(shí): :V VI I=1,T1=1,T1截止截止, ,電路狀態(tài)同電路狀態(tài)同普通單穩(wěn)。普通單穩(wěn)。V VI I=0=0，電路觸發(fā)翻轉(zhuǎn)，電路觸發(fā)翻轉(zhuǎn)，VoVo1 1V VI I=0=0期間期間,T1,T1導(dǎo)通導(dǎo)通, ,電容不能充電。電容不能充電。V VI I=

18、1=1后，后， T1T1截止截止, ,電容開始充電。電容開始充電。第三十一頁，共九十二頁。醫(yī)學(xué)專題第十篇-脈沖波形的產(chǎn)生及變換可重復(fù)可重復(fù)(chngf)觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器（續(xù)）觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器（續(xù)）+VccRDvo+-84562713RRRRQQC1C2RCvITbT1工作工作(gngzu)過程過程（續(xù)）（續(xù)）c.c.重復(fù)重復(fù)(chngf)(chngf)觸發(fā)時(shí)觸發(fā)時(shí): :當(dāng)當(dāng)Vc2/3VVc2/3Vcc 2/3Vcc Q=0, Q=0, V VO O=0,=0,恢復(fù)穩(wěn)態(tài)，恢復(fù)穩(wěn)態(tài)， TT導(dǎo)通導(dǎo)通, ,電容放電電容放電第三十三頁，共九十二頁。醫(yī)學(xué)專題第十篇-脈沖波形的產(chǎn)生及變換單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應(yīng)

19、用單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應(yīng)用(yngyng)一般一般(ybn)用于用于（產(chǎn)生一定（產(chǎn)生一定(ydng)寬度的矩形波）寬度的矩形波）（把不規(guī)則的波形轉(zhuǎn)換成寬度、（把不規(guī)則的波形轉(zhuǎn)換成寬度、 幅度都相等的波形）幅度都相等的波形）（把輸入信號(hào)延遲一定時(shí)間后輸出）（把輸入信號(hào)延遲一定時(shí)間后輸出）第三十四頁，共九十二頁。醫(yī)學(xué)專題第十篇-脈沖波形的產(chǎn)生及變換uo&uiuAuo(a) 電 路 示 意 圖(b) 波 形 圖單 穩(wěn) 態(tài) 觸 發(fā) 器uououiuAtpuiuotp單穩(wěn)態(tài)單穩(wěn)態(tài)微分微分限幅限幅twtwtwacbd第三十五頁，共九十二頁。醫(yī)學(xué)專題第十篇-脈沖波形的產(chǎn)生及變換 555 555定時(shí)器做多諧

20、振蕩器定時(shí)器做多諧振蕩器多諧振蕩器的特點(diǎn)：多諧振蕩器的特點(diǎn)： （1 1）不需外觸發(fā)的自激振蕩器；）不需外觸發(fā)的自激振蕩器； （2 2）無穩(wěn)定狀態(tài)）無穩(wěn)定狀態(tài)(zhungti)(zhungti)，均為暫穩(wěn)態(tài)；，均為暫穩(wěn)態(tài)； （3 3）矩形波中含有豐富的高次諧波，習(xí)慣稱多諧振蕩器。）矩形波中含有豐富的高次諧波，習(xí)慣稱多諧振蕩器。第三十六頁，共九十二頁。醫(yī)學(xué)專題第十篇-脈沖波形的產(chǎn)生及變換外接外接R1,R2,C電路電路(dinl)：+VccRDvo+-84562713RRRRbQQC1C2TR1CR2V6=VV6=VTHTHV2=VV2=VTRTRVoVoT T2/3 2/3 VCCVCC1/31/

21、3 VCC VCC0 0導(dǎo)通導(dǎo)通2/3 1/31/3 VCC VCC保持保持保持保持2/3 2/3 VCCVCC1/31/3 VCC VCC1 1截止截止第三十七頁，共九十二頁。醫(yī)學(xué)專題第十篇-脈沖波形的產(chǎn)生及變換vOVCCR1CvC0.01uF12348765R2 Vcc Vcc通過通過R1R1、R2R2向向C C充電充電(chng (chng din)din), ,在在 V VC C 沒有充電到?jīng)]有充電到 2 2V VCCCC/3 /3 之之 前前, ,V Vo o 保持保持 1 1 不變。不變。 當(dāng)當(dāng)V VC C2 2V VCCCC /3 /3時(shí)時(shí) V Vo o由由1 1翻轉(zhuǎn)為翻轉(zhuǎn)為 0

22、 0 。 T T 導(dǎo)通導(dǎo)通 電容電容(dinrng)(dinrng)C C 經(jīng)經(jīng)R2R2、T T放放電。電。vC0t0tvoVCC /32VCC /3t1t2t3當(dāng)當(dāng)VcVc降至降至V VCCCC /3/3時(shí)，使得時(shí)，使得 V Vo o回到回到 1 1 TT截止截止 電容電容C C 再充電再充電，進(jìn)入進(jìn)入(jnr)(jnr)循環(huán)循環(huán) .原理原理第三十八頁，共九十二頁。醫(yī)學(xué)專題第十篇-脈沖波形的產(chǎn)生及變換VCC/32VCC/3所需的時(shí)間：所需的時(shí)間：3 3/1 1V VCC3 3/ /2 2lnln2 2V VC CR Rt tCCCCw2w2= =0.70.7R R2 2C C第一個(gè)暫穩(wěn)態(tài)的脈

23、沖寬度第一個(gè)暫穩(wěn)態(tài)的脈沖寬度t tw1w1 ，VcVc從從 V VCCCC/3/3充電上升到充電上升到2V2VCCCC/3/3所需的時(shí)間：所需的時(shí)間：第二個(gè)暫穩(wěn)態(tài)的脈沖寬度第二個(gè)暫穩(wěn)態(tài)的脈沖寬度t tw2w2 ，V Vc c從從2V2VCCCC/3/3放電下降到放電下降到V VCCCC/3/33 3/ /2 23 3/ /1 1lnln) )( (2 21 1V VV VV VV VC CR RR Rt tCCCCCCCCCCCCCCCCw1w1- - -+ += =0.7(0.7(R R+ +R R) )C C2 21 1vOtW2tW1vc)()()0()(lntvvvvtCCCC- -

24、-= =+ +第三十九頁，共九十二頁。醫(yī)學(xué)專題第十篇-脈沖波形的產(chǎn)生及變換占占 空空 比：比：頻頻 率：率：振蕩周期振蕩周期：CRRttTWW)2(7 . 02121+ + + += =CRRTf)2(43. 1121+ + = =212112RRRRTtqW+ + += = =第四十頁，共九十二頁。醫(yī)學(xué)專題第十篇-脈沖波形的產(chǎn)生及變換電路特點(diǎn)：電路特點(diǎn)：充放電電路各自充放電電路各自(gz)獨(dú)立。獨(dú)立。充電充電(chng din)回路：回路：tw1=RACln2放電放電(fng din)回路：回路：tw2=RBCln2占空比：占空比：q=tw1/(tw1+tw2) =RA / (RA+RB)

25、通過調(diào)節(jié)通過調(diào)節(jié)R2R2來調(diào)節(jié)占空比來調(diào)節(jié)占空比vOVCCR1C0.01uF12348765R2R3RARB占空比可調(diào)占空比可調(diào)多諧振蕩器多諧振蕩器: :第四十一頁，共九十二頁。醫(yī)學(xué)專題第十篇-脈沖波形的產(chǎn)生及變換 555 555定時(shí)器做施密特觸發(fā)器定時(shí)器做施密特觸發(fā)器施密特觸發(fā)器的特點(diǎn)：施密特觸發(fā)器的特點(diǎn)：（1 1）雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，有兩個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)；）雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，有兩個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)；（2 2）電平觸發(fā)）電平觸發(fā)電壓達(dá)到某個(gè)值時(shí)電路狀態(tài)翻轉(zhuǎn)電壓達(dá)到某個(gè)值時(shí)電路狀態(tài)翻轉(zhuǎn)(fn zhun)(fn zhun)；（3 3）具有滯后電壓傳輸特性）具有滯后電壓傳輸特性回差特性回差特性 （兩次翻轉(zhuǎn)輸入電平不同

26、）；（兩次翻轉(zhuǎn)輸入電平不同）；第四十二頁，共九十二頁。醫(yī)學(xué)專題第十篇-脈沖波形的產(chǎn)生及變換 電路電路(dinl)：2 2，6 6端連在一起作為端連在一起作為(zuwi)(zuwi)信號(hào)輸入信號(hào)輸入端端+VccRDvo+-84562713RRRRQQC1C2vIVcc1 vo1V VI I1/3V2/3V2/3VCCCC時(shí)，時(shí)，C1C10 0，C2C21 1，V VO O=0=0構(gòu)成構(gòu)成(guch(guchng)ng)集電集電極開極開路型路型輸出輸出端。端。第四十三頁，共九十二頁。醫(yī)學(xué)專題第十篇-脈沖波形的產(chǎn)生及變換Rvi8 46 7 555 3 2 5 1vo1+VCC+VCC1vovCO控制

27、電壓控制電壓調(diào)節(jié)回差調(diào)節(jié)回差vivott00UT+UT2VCC/3VCC/3工作工作(gngzu)原原理：理：（a a）當(dāng)）當(dāng)V Vi i 0 0 時(shí)，由于比較器時(shí)，由于比較器C C1 1=1=1、C C2 2=0=0，觸發(fā)器置，觸發(fā)器置 1 1，即，即Q Q1 1、0 0= =Q Q，。升高時(shí)，在未到達(dá)升高時(shí)，在未到達(dá) 2V2Vcccc/3/3以前，以前，的狀態(tài)不會(huì)改變。的狀態(tài)不會(huì)改變。V VO O 1 1V Vi iV VO O 1 1V6=VV6=VTHTHV2=VV2=VTRTRVoVoT T2/3 2/3 VCCVCC1/31/3 VCC VCC0 0導(dǎo)通導(dǎo)通2/3 1/31/3 V

28、CC VCC保持保持保持保持2/3 2/3 VCCVCC1/31/3 VCC VCC1 1截止截止第四十四頁，共九十二頁。醫(yī)學(xué)專題第十篇-脈沖波形的產(chǎn)生及變換Rvi8 46 7 555 3 2 5 1vo1+VCC+VCC1vovCO控制電壓控制電壓調(diào)節(jié)回差調(diào)節(jié)回差vivott00UT+UT2VCC/3VCC/3（b）vi升高到升高到 2VCC/3 時(shí)，比較器時(shí)，比較器 C1輸出為輸出為 0、C2輸出為輸出為 1，觸發(fā)器置，觸發(fā)器置 0，即，即Q0、1= =Q， vo=0。此后，。此后， vi上升到上升到VCC，然后再降低，但在未到達(dá)，然后再降低，但在未到達(dá)VCC/3以前，以前，vo0 的狀態(tài)

29、不會(huì)改變。的狀態(tài)不會(huì)改變。（a）當(dāng)）當(dāng) vi0 時(shí)，由于比較器時(shí)，由于比較器C1=1、C2=0，觸發(fā)器置，觸發(fā)器置 1，即，即 Q1、0= =Q，vo1。vi升高時(shí)，在未到達(dá)升高時(shí)，在未到達(dá) 2VCC/3 以前，以前，vo1 的狀態(tài)不會(huì)改變。的狀態(tài)不會(huì)改變。第四十五頁，共九十二頁。醫(yī)學(xué)專題第十篇-脈沖波形的產(chǎn)生及變換Rvi8 46 7 555 3 2 5 1vo1+VCC+VCC1vovCO控制電壓控制電壓調(diào)節(jié)回差調(diào)節(jié)回差vivott00UT+UT2VCC/3VCC/3（c）vi下降到下降到 VCC/3 時(shí)，比較器時(shí)，比較器 C1輸出為輸出為 1、C2輸出為輸出為 0，觸發(fā)器置，觸發(fā)器置 1，

30、即即 Q1、0= =Q，vo=1。此后，。此后，vi繼續(xù)下降到繼續(xù)下降到 0，但，但 vo1 的狀態(tài)的狀態(tài)不會(huì)改變。不會(huì)改變。（b）vi升高到升高到 2VCC/3 時(shí)，比較器時(shí)，比較器 C1輸出為輸出為 0、C2輸出為輸出為 1，觸發(fā)器置，觸發(fā)器置 0，即，即Q0、1= =Q， vo=0。此后，。此后， vi上升到上升到VCC，然后再降低，但在未到達(dá)，然后再降低，但在未到達(dá)VCC/3以前，以前，vo0 的狀態(tài)不會(huì)改變。的狀態(tài)不會(huì)改變。（a）當(dāng)）當(dāng) vi0 時(shí)，由于比較器時(shí)，由于比較器C1=1、C2=0，觸發(fā)器置，觸發(fā)器置 1，即，即 Q1、0= =Q，vo1。vi升高時(shí)，在未到達(dá)升高時(shí)，在未到

31、達(dá) 2VCC/3 以前，以前，vo1 的狀態(tài)不會(huì)改變。的狀態(tài)不會(huì)改變。第四十六頁，共九十二頁。醫(yī)學(xué)專題第十篇-脈沖波形的產(chǎn)生及變換下限下限(xixin)閾值電壓閾值電壓vovi(b)(b)邏輯邏輯(lu j)(lu j)符號(hào)符號(hào)(a)(a)傳輸傳輸(chun sh)(chun sh)特性特性VTVT+上限閾值電壓上限閾值電壓回差電壓（滯后電壓）回差電壓（滯后電壓）： VT+=2/3VCC; VT-=1/3VCCVT VTVT =1/3VCCvIvO第四十七頁，共九十二頁。醫(yī)學(xué)專題第十篇-脈沖波形的產(chǎn)生及變換在在7 7腳外接一電阻，并與腳外接一電阻，并與V VCC1CC1 相連相連(xin(xi

32、n lin)lin)， v vO O=1=1時(shí)，時(shí)，v vO1O1= V= VCC1CC1; ; v vO O=0=0時(shí)，時(shí)，v vO1O1=0=0， 可以實(shí)現(xiàn)電平移動(dòng)。可以實(shí)現(xiàn)電平移動(dòng)。在在5 5腳上加控制電壓腳上加控制電壓V VCOCO可以改變可以改變(gibin)(gibin)V VT+T+,V,VT- T- ， 以調(diào)節(jié)回差電壓的大小以調(diào)節(jié)回差電壓的大小Rvi8 46 7 555 3 2 5 1vo1+VCC+VCC1vovCO控制電壓控制電壓調(diào)節(jié)回差調(diào)節(jié)回差說明說明(shumng)(shumng)：第四十八頁，共九十二頁。醫(yī)學(xué)專題第十篇-脈沖波形的產(chǎn)生及變換施密特觸發(fā)器的應(yīng)用施密特觸發(fā)

33、器的應(yīng)用(yngyng)：波形變換波形變換(binhun)三角波、正弦波變換三角波、正弦波變換(binhun)成方波成方波vItvOtVT+VT-VT+VT-vItvOt正弦波正弦波方波方波三角三角(snjio)波波方波方波調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)V VT+T+,V,VT-T-可以改變寬度可以改變寬度第四十九頁，共九十二頁。醫(yī)學(xué)專題第十篇-脈沖波形的產(chǎn)生及變換波形整形波形整形消除消除(xioch)噪聲干擾噪聲干擾vItvOtVT+VT-vItvOtVT+VT-回差電壓回差電壓(diny)比較小比較小回差電壓回差電壓(diny)比較大比較大第五十頁，共九十二頁。醫(yī)學(xué)專題第十篇-脈沖波形的產(chǎn)生及變換 幅度幅度(f

34、d)(fd)鑒別鑒別vItvOtVT+VT-可以可以(ky)(ky)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)V VT+T+作為鑒別門限作為鑒別門限構(gòu)成構(gòu)成(guchng)多諧多諧振蕩器振蕩器1vCvOvC0ttvoVCC /32VCC /3第五十一頁，共九十二頁。醫(yī)學(xué)專題第十篇-脈沖波形的產(chǎn)生及變換2 2 集成門構(gòu)成的脈沖集成門構(gòu)成的脈沖(michng)(michng)電路電路一、一、 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器RC不同接法不同接法微分型微分型積分型（沒有正反饋，波形不好）積分型（沒有正反饋，波形不好）1. 微分微分(wi fn)型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器vO1vO2G2G1vIvR由由與非門與非門和和RC 微分電路微分電路

35、構(gòu)成，二個(gè)與非門首尾構(gòu)成，二個(gè)與非門首尾相接交叉耦合，相接交叉耦合， RC 為定時(shí)為定時(shí)(dn sh)元件。元件。窄脈沖觸發(fā)窄脈沖觸發(fā)RRoff(1)(1)電路構(gòu)成電路構(gòu)成: :vo1vo2RCvivR第五十二頁，共九十二頁。醫(yī)學(xué)專題第十篇-脈沖波形的產(chǎn)生及變換(a)(a)穩(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài)v vI I=1,=1,無觸發(fā)無觸發(fā)(chf)(chf)，電路處于穩(wěn)態(tài)，電路處于穩(wěn)態(tài)，v vO1O1=0=0，v vO2O2=1=1v vC C00=1=0=1=0vO1vO2G2G1vIvRvIvO1vRvO2（2 2）工作）工作(gngzu)(gngzu)原原理：理：RRoff第五十三頁，共九十二頁。醫(yī)學(xué)專題第十

36、篇-脈沖波形的產(chǎn)生及變換vIvO1vRvO2(b) 外加外加(wiji)觸發(fā)信號(hào)觸發(fā)信號(hào)vI=0vO1=1,電容電壓電容電壓(diny)不能突變不能突變vR=1 vO2=0進(jìn)入進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)暫穩(wěn)態(tài)vO2=0 vO1=1vO2=0形成形成(xngchng)正反饋，自鎖，正反饋，自鎖，vI即使為即使為1也不影響。也不影響。=0=1=1=0vO1vO2G2G1vIvR第五十四頁，共九十二頁。醫(yī)學(xué)專題第十篇-脈沖波形的產(chǎn)生及變換(c) 自動(dòng)自動(dòng)(zdng)返回返回=1電容電容(dinrng)(dinrng)C C按指數(shù)上充按指數(shù)上充電，電，v vR R按指數(shù)逐漸降低；按指數(shù)逐漸降低；vO1vO2G2G1v

37、IvRvIvO1vRvO2VTH當(dāng)當(dāng)v vR R 下降到達(dá)下降到達(dá)(dod)(dod)門電路門電路閾值電壓（閾值電壓（1.4V1.4V）時(shí)，電路狀態(tài)將發(fā)生翻轉(zhuǎn)時(shí)，電路狀態(tài)將發(fā)生翻轉(zhuǎn)v vI I即使恢復(fù)為高電平，由于電即使恢復(fù)為高電平，由于電路中的正反饋，輸出仍能維持。路中的正反饋，輸出仍能維持。第五十五頁，共九十二頁。醫(yī)學(xué)專題第十篇-脈沖波形的產(chǎn)生及變換v vR R下降下降(xijing)(xijing)，電路狀態(tài)，電路狀態(tài)改變改變v vR R下降下降(xijing)(xijing)vO2=1vO1=0電容電壓不能突變電容電壓不能突變(tbin)(tbin)v vC C=V=VTH TH v

38、vR R下降下降V VvIvO1vRvO2VTHvO1vO2G2G1vIvR第五十六頁，共九十二頁。醫(yī)學(xué)專題第十篇-脈沖波形的產(chǎn)生及變換(d) 恢復(fù)恢復(fù)(huf)穩(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài)電容放電，電容放電，v vC C恢復(fù)恢復(fù)(huf)(huf)電路恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)電路恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)v vI I=1=1v vO1O1=0=0v vO2O2=1=1v vR R=0=0vO1vO2G2G1vIvRvIvO1vRvO2VTH第五十七頁，共九十二頁。醫(yī)學(xué)專題第十篇-脈沖波形的產(chǎn)生及變換G1G1的輸出電阻的輸出電阻vRvO2tWVTH7.00ln- -= =tW=0.7（R R 0）CvO1vO2G2G1vIvRvRvO1RR00（RR0）CtW= =)()(lntvvRR- -(vR- -)0(vR+ +（RR0）C- -