1、醫學專題脈沖波形的產生與整形第5章上頁下頁返回(fnhu)第一頁，共二十三頁。醫學專題脈沖波形的產生與整形不需要任何(rnh)輸入信號；必須(bx)在電路中引入足夠強的正反饋。波形產生電路包括正弦和非正弦(如方波、三角波)波形產生電路。波形產生電路的共同特點：波形產生電路的共同特點：第5章上頁下頁返回(fnhu)第二頁，共二十三頁。醫學專題脈沖波形的產生與整形 555555集成定時器是一種模擬電路集成定時器是一種模擬電路(dinl)(dinl)和和數字電路數字電路(dinl)(dinl)結合的中規模集成電路結合的中規模集成電路(dinl)(dinl)。 常用常用(chn yn)(chn yn)

2、的的555555定時器有：定時器有： 雙極型雙極型定時器定時器5G1555 CMOS定時器定時器CB7555CB75555.1 555定時器的原理(yunl)第5章上頁下頁返回第三頁，共二十三頁。醫學專題脈沖波形的產生與整形RDSDQQ4+C1C2C1輸出(shch)為1，C2輸出為0Q為0，T截止，輸出為截止，輸出為1 1當U6 UDD， U2 UDD時3231RT上頁下頁18RRR7265控制控制(kngzh)端端(CO)閾值閾值(y zh)端端(TH)放電晶體管放電晶體管分壓器分壓器比較器比較器31G反相器反相器放電端放電端 (D)+UDD復位輸出端輸出端GND1001RS觸發器觸發器當

3、U6 UDD， U2 UDD時3231C1輸出為0，C2輸出為101Q為1，T導通導通，輸出為輸出為0 010 0第5章觸發端觸發端(TR)返回第四頁，共二十三頁。醫學專題脈沖波形的產生與整形輸輸 入入輸輸 出出TH（U6）TR （U2）復位(f wi)端R輸出(shch)放電管T X X 0 0 0 導通導通 UDD UDD 1 1 1 1 截止截止3231 UDD UDD 1 1 0 0 導通導通3231 UDD UDD 1 1 不變不變 不變不變3231上頁下頁555555定時器功能表定時器功能表GND第5章56271841+C1+C2RDSDQQG3RRRRT+UDD放電晶體管復位輸出

4、端輸出端控制端控制端(CO)閾值端閾值端(TH)觸發端觸發端(TR)放電端放電端 (D)返回(fnhu)第五頁，共二十三頁。醫學專題脈沖波形的產生與整形4+C2TN上頁下頁TH3D+UDDGNDCB7555CB7555集成集成(j chn)(j chn)定時器的電路結構定時器的電路結構圖圖第5章TR返回(fnhu)111111C1+C2+RRRCORD865271OUTQ第六頁，共二十三頁。醫學專題脈沖波形的產生與整形上頁下頁5.2 5.2 用用555定時器組成定時器組成(z chn)(z chn)多諧振蕩器多諧振蕩器 多諧振蕩器也稱無穩態觸發器，它沒有穩定狀態，同時多諧振蕩器也稱無穩態觸發器

5、，它沒有穩定狀態，同時不需要不需要(xyo)(xyo)外加脈沖信號，就能輸出一定頻率的矩形脈沖。外加脈沖信號，就能輸出一定頻率的矩形脈沖。第一(dy)暫態第二暫態第5章返回第七頁，共二十三頁。醫學專題脈沖波形的產生與整形+UDDu08 473625555工作工作(gngzu)(gngzu)原理原理上頁下頁第5章00u03UDD23UDD1uc（u2） UDD ，u6 UDD，T截止， 輸出u0= 1 ，3132 uc上升 ，uc（u2） UDD ，u6 UDD，（保持不變）3132接通(ji tn)UDD， C充電， uc上升， uc（u2） UDD ，u6 UDD，T導通，C放電， 輸出Q=

6、03132C放電(fng din)C放電，uc下降 u2 UDD ，u6 UDD，T截止， 輸出u0= 1 ，C又充電31321 10 01 1T1 =（R1+R2）Cln2 0.7（R1+R2）CT1C充電 放電R1R20.01ufCttTH（U6）TR （U2）放電管T1 1 1 1 截止截止Ruo32 UDD31 UDD2 UDD3 UDD131 1 0 0 導通導通32 UDD UDD131 1 不變不變 不變不變uc1返回T2= R2Cln2 0.7 R2CT2T = T1 + T2 0.7（R1+2R2）CT第八頁，共二十三頁。醫學專題脈沖波形的產生與整形上頁下頁應用應用(yngy

7、ng)(yngyng)舉例舉例1 1、 如圖為一防盜報警電路，試說明如圖為一防盜報警電路，試說明(shumng)(shumng)其工作原理其工作原理。 由由555構成構成(guchng)(guchng)何種電路？何種電路？ 銅絲不斷時，輸出為何種狀態？銅絲不斷時，輸出為何種狀態？ 銅絲被碰斷后，輸出為何種波形？銅絲被碰斷后，輸出為何種波形？64755558132S6V100F0.01F0.01F100k5.1k50k8ab+細銅絲第5章返回第九頁，共二十三頁。醫學專題脈沖波形的產生與整形上頁下頁 2 2、 如圖為一門鈴電路如圖為一門鈴電路(dinl)(dinl)，試說明其工作原理，試說明其工作

8、原理。8 473621 5555SB+5V100F0.01F0.01F100k5.1k第5章返回(fnhu)第十頁，共二十三頁。醫學專題脈沖波形的產生與整形上頁下頁 3 3、 如圖為一模擬如圖為一模擬(mn)(mn)公安警車音響的電路，試說公安警車音響的電路，試說 明其工作原理明其工作原理。第5章返回(fnhu)100F0.01F47k4.7kR1R2RRR5R6C1C2C3C4T84762154.7k10k100k2.7k0.01F100F+CB7555CB7555IC1IC2+UDD（515V第十一頁，共二十三頁。醫學專題脈沖波形的產生與整形5.3 5.3 5.3.1 用555定時器組成(

9、z chn)單穩態觸發器5.3.2 用555定時器組成(z chn)施密特觸發器上頁下頁第5章返回第十二頁，共二十三頁。醫學專題脈沖波形的產生與整形上頁下頁第5章 雙穩態觸發器，有兩個穩定狀態，從一個穩態翻 轉為另一個穩態必須靠脈沖信號觸發，脈沖消失 后，穩態一直保持。 單穩態觸發器在脈沖信號未加之前，處于穩定狀 態，經信號觸發后，觸發器翻轉到新的狀態，經 過一定延時后觸發器又自動翻轉到原來的穩定狀 態。所以只有(zhyu)一種穩定狀態。返回(fnhu)5.3.1 用555定時器組成(z chn)單穩態觸發器第十三頁，共二十三頁。醫學專題脈沖波形的產生與整形單穩態觸發器單穩態觸發器上頁下頁第5

10、章C2+RDSDQQGR1TRRR+C1 設uC = 0，當ui = 1（未來信號）電容C被充電，1 11 1 設Q = 0，Q = 1時 ，T導通，C放電， uc 0 C1輸出為“1”，輸出“0”保持不變。0 01 1001 10 01 1C放電(fng din)1 11 11 10 0返回(fnhu)RC復位(f wi)+UDDuouiuCC1、 C2輸出高電平，輸出端保持原狀態不變。分兩種情況討論 設Q = 1，Q = 0時 ，T截止，C充電，ucuc UCC ，C1輸出為“0” ，32T又導通， C放電， C1輸出為“1”，輸出“0”。當無觸發信號時，觸發器將為Q = 0的穩定狀態。第

11、十四頁，共二十三頁。醫學專題脈沖波形的產生與整形上頁下頁第5章uouittt當無觸發信號時，觸發器處于(chy)其輸出u0 = “0”的穩定狀態當有輸入信號時， ui UDD ，C2輸出為“0”，Q = “1”， Q = “0”，T截止，C充電13uc 上升Uc UDD ， ui UDD ，C1為“1”，C2為“1”，輸出(shch)保持不變231323當uc UDD 時，使C1輸出為“0” ，Q = “0”，Q = “1” 0 01 10 01 1T導通，uc 放電 ，回到無觸發(chf)信號時穩態返回+UDDC2+RDSDQQR1RRR+C1uouiRC0 00 0101 11 10 01

12、 11 1UDD23UDD13uC輸出矩形脈沖寬度輸出矩形脈沖寬度 tW = RCIn3 1.1RC第十五頁，共二十三頁。醫學專題脈沖波形的產生與整形上頁下頁 如圖為一簡單的具有如圖為一簡單的具有(jyu)(jyu)自動關斷功能的照明自動關斷功能的照明燈電路，試說明其工作原理燈電路，試說明其工作原理。第5章返回(fnhu)例例5.3.14.7M4.7M1k1M200F8476213CB7555ICTHDTRRD第十六頁，共二十三頁。醫學專題脈沖波形的產生與整形8 4 27361555+6VLED50F200k金屬片+上頁 如圖為一簡易觸摸開關電路，當手模如圖為一簡易觸摸開關電路，當手模(shu

13、m)(shum)金金屬片時屬片時, ,發光二極管發光二極管LED亮，經過一定時間，發光二極亮，經過一定時間，發光二極管熄滅。管熄滅。555555定時器構成定時器構成(guchng)(guchng)何種電路？何種電路？第5章返回(fnhu)下頁例例5.3.2第十七頁，共二十三頁。醫學專題脈沖波形的產生與整形第5章返回(fnhu)下頁5.3.2 用用555集成集成(j chn)(j chn)定時器組成施密特觸發器定時器組成施密特觸發器上頁 施密特觸發器有兩個穩定狀態，也是一種雙穩態觸發器，但它與第4章介紹的觸發器不同。有如下(rxi)特點： （1）不具有記憶保持功能，其穩定狀態依賴輸入信不具有記憶

14、保持功能，其穩定狀態依賴輸入信 號來維持；號來維持； （2）它屬于電平觸發，而不是脈沖觸發；它屬于電平觸發，而不是脈沖觸發； （3）兩種狀態翻轉時的輸入電壓（稱閾值電壓）不同。兩種狀態翻轉時的輸入電壓（稱閾值電壓）不同。第十八頁，共二十三頁。醫學專題脈沖波形的產生與整形第5章返回(fnhu)下頁uiUOHU0L0UT-UT+上頁電壓傳輸特性電壓傳輸特性(txng)曲線曲線圖形符號圖形符號u0uiu0回差電壓UT= UT+UT-第十九頁，共二十三頁。醫學專題脈沖波形的產生與整形上頁返回(fnhu)第5章工作工作(gngzu)(gngzu)原理原理26843517CB75550.01FuiTHTR

15、u0+UDD+UDDu0RTH（U6）TR （U2）放電管T1 1 1 1 截止截止Ruo32 UDD31 UDD2 UDD3 UDD131 1 0 0 導通導通32 UDD UDD131 1 不變不變 不變不變下頁第二十頁，共二十三頁。醫學專題脈沖波形的產生與整形上頁返回(fnhu)第5章ttUOMUOL00uo工作工作(gngzu)(gngzu)原理原理uiUDDUDD2313ui UDD13u6 UDD，23，T截止， 輸出 u0= 1u2 UDD13u6 UDD，23，T截止， 輸出 u0= 1u2 UDD13u6 UDD，23，T導通， 輸出 u0= 0u2 UDD13u6 UDD，23，T截止， 輸出 u0= 1下頁第二十一頁，共二十三頁。醫學專題脈沖波形的產生與整形上頁 如圖為一個根據環境亮度變化能自動如圖為一個根據環境亮度變化能自動(zdng)(zdng)開啟、關開啟、關斷功能的照明燈控制電路，試說明其工作原理斷功能的照明燈控制電路，試說明其工作原理。第5章返回(fnhu)例例5.3.3R1C10k0.01F8456213CB7555IC+UDDD第二十二頁，共二十三頁。醫學專題脈沖