(
课件网) 14.1 脉冲的基本概念 14.2 RC 波形变换电路 本章小结 *第十四章 脉冲波形的产生和整形电路 14.3 多谐振荡器 14.4 单稳态触发器 14.6 555 集成定时器 14.5 施密特触发器 14.1.1 脉冲的概念 广义上讲,凡是非正弦规律变化的电压或电流都可称为脉冲。 1.实验电路 脉冲:瞬间突变、作用时间极短的电压或电流信号,称为脉冲。 14.1 脉冲的基本概念 2.现象和结论 (1)开关 S 闭合时,R2 短接,输出电压 vO = 0。 (2)t1 时,开关 S 断开,则输出电压 重复此过程,则输出电压的波形变化即为一串脉冲波。 (3) t2 时,开关 S 再闭合, R2 又被短接,输出电压 vO = 0 。 14.1 脉冲的基本概念 14.1 脉冲的基本概念 常见的波形有矩形波、锯齿波、钟形波、尖峰波、阶梯波等。 14.1.2 几种常见的脉冲波形 14.1 脉冲的基本概念 14.1.3 矩形脉冲波形参数 (1)脉冲幅度Vm———脉冲电压的最大变化幅度。 (2)脉冲上升沿时间 tr———脉冲上升沿从 0.1 Vm 上升到 0.9 Vm 的时间。 (3)脉冲下降沿时间 tf ———脉冲上升沿从 0.9 Vm 下降到0.1 Vm 的时间。 (4)脉冲宽度 tw ———脉冲前、后沿 0.5 Vm 处的时间间隔,说明脉冲持续时间的长短。 (5)脉冲周期 T ———指周期性脉冲中,相邻的两个脉冲波形对应点之间的时间间隔。 14.1 脉冲的基本概念 14.2.1 RC 电路的瞬态过程 14.2 RC 波形变换电路 (1)充电过程原理 ① 开关 S 在 B 点,电容器 C 上没有电荷,vC = 0。 瞬态过程是指电路从一个稳定状态变化到另一个稳定状态所经历的过程。 最大, R上的电压也最大, 。 ② 开关 S 由 B 合到 A 后,电源对电容 C 充电。因电容器两端的电压不能突变, 开关拔动瞬间 vC = 0 。充电电流 ③ 随着电容 C 上的电荷的积累,电压 vC 随之增大,而vR 随之下降,所以 iC 也逐渐下降。 ④ 最后, vC = VG, vR = 0, iC = 0,充电结束。 14.2 RC 波形变换电路 电容器的的充电速度与 R 和 C 的关系:电容 C 越大,vC上升就越慢;电阻 R 越大, vC 上升就越慢。 时间常数:R 和 C 的乘积称为 RC 电路的时间常数 。单位为 s(秒)。 充电时间可以用时间常数 来衡量, 大则慢, 小则快 。 (2)波形 14.2 RC 波形变换电路 2.RC 电路的放电过程 ③ 随后, vC 按指数规律下降, iC 也随之下降。 ④ 最后, vC = 0, iC = 0,放电结束。 ① 开关 S 重新合到 B 点,电容器将通过电阻 R 放电。 ② 开始瞬间,电容器两端的电压不能突变, vC = VG 。此时,放电电流最大 iC 。 14.2 RC 波形变换电路 (2)波形 放电时间可以用时间常数 来衡量, 大则慢, 小则快。 14.2 RC 波形变换电路 1.电路组成 14.2.2 RC 微分电路 电路应具有如下条件: (1)输出信号取自 RC 电路中电阻 R 的两端,即vO = vR。 (2)电路的时间常数 应远小于输入的矩形波脉冲宽度,即 tw。 14.2 RC 波形变换电路 (1)当时 t1 < t2 ,vI = 0,vO =0 。 2.工作原理 (2)在 t1 = t2 的瞬间, vI 由 0 突变为 Vm ,立即有充电电流通过 R 和 C。由于电容电压 vC 不能突变,此时vC = 0,故 vO = vI = Vm ,即输出电压由 0 跳为 Vm 。 (3)在 t1 ~ t2 期间,输入电压 vI保持 Vm 不变,由于时间常数 很小,所以电容 C 被快速充电, vC 上升很快。而输出电压 vO = vI - vC 迅速下降。在 t = t2之前, vC 很快到达Vm,而 vO 迅速下降为 0,形成一个正的尖峰脉冲波。 14.2 RC 波形变换电路 (4)在 t = t2 时, vI 从 Vm 跳变 ... ...