2022-2023学年高二物理竞赛课件：电路中多谐振荡器应用举例

电路中多谐振荡器应用举例 第章 脉冲波形的产生与整形 电路中多谐振荡器应用举例 用两个多谐振荡器可以组成如图-7(a)所示的模拟声响电路。适当选择定时元件，使振荡器A的振荡频率fA=1Hz， 振荡器B的振荡频率 fB= 1kHz。由于低频振荡器A的输出接至高频振荡器B的复位端(4脚)，当Uo1输出高电平时，B振荡器才能振荡，Uo1输出低电平时， B振荡器被复位，停止振荡，因此使扬声器发出 1kHz的间歇声响。其工作波形如图 -7(b)所示。 第章 脉冲波形的产生与整形 电容C的充电路径为UCC→R1→V1→C→地，因而T1=0.7R1C。 电容C的放电路径为C→V2→R2→放电管V1→地，因而T2=0.7R2C。 振荡周期为 占空比为 第章 脉冲波形的产生与整形 图 -7 用 555 定时器构成的模拟声响发生器 (a) 电路图； (b) 波形图 第章 脉冲波形的产生与整形 3. 施密特触发器 1) 施密特触发器的构成与工作原理 图 - 用 555 定时器构成的施密特触发器 (a) 电路图； (b) 波形图； (c) 电压传输特性 第章 脉冲波形的产生与整形 图中U6(TH)和U2(TR)端直接连在一起作为触发电平输入端。若在输入端Ui加三角波，则可在输出端得到如图 -(b)所示的矩形脉冲。其工作过程如下： Ui从0开始升高，当 时，RS触发器置 1，故Uo=UoH；当 时，RS=11，故Uo=UoH保持不变；当 时，电路发生翻转， RS触发器置 0，Uo从UoH变为UoL，此时相应的Ui幅值 称为上触发电平U+。 第章 脉冲波形的产生与整形 当 时，Uo=UoL不变；当Ui下降，且  时，由于RS触发器的RS=11，故Uo=UoL保持不变；只有当Ui下降到小于等于 时，RS触发器置 1，电路发生翻转，Uo从UoL变为UoH，此时相应的Ui幅值( )称为下触发电平U-。 从以上分析可以看出，电路在Ui上升和下降时，输出电压Uo翻转时所对应的输入电压值是不同的，一个为U+，另一个为U-。 这是施密特电路所具有的滞后特性，称为回差。回差电压 。电路的电压传输特性如图-(c)所示。改变电压控制端UCO(5脚)的电压值便可改变回差电压，一般UCO越高，ΔU越大，抗干扰能力越强，但灵敏度相应降低。 第章 脉冲波形的产生与整形 2) 施密特触发器的应用 施密特触发器应用很广， 主要有以下几方面： ① 波形变换。可以将边沿变化缓慢的周期性信号变换成矩形脉冲。 ② 脉冲整形。将不规则的电压波形整形为矩形波。若适当增大回差电压，可提高电路的抗干扰能力。图 -9(a)为顶部有干扰的输入信号，图 -9(b)为回差电压较小的输出波形， 图 -9(c)为回差电压大于顶部干扰时的输出波形。 第章 脉冲波形的产生与整形 ③ 脉冲鉴幅。图 -10 是将一系列幅度不同的脉冲信号加到施密特触发器输入端的波形，只有那些幅度大于上触发电平U+的脉冲才在输出端产生输出信号。因此，通过这一方法可以选出幅度大于U+的脉冲， 即对幅度可以进行鉴别。 此外，施密特触发器还可以构成多谐振荡器等，是应用较广泛的脉冲电路。 第章 脉冲波形的产生与整形 图 -9 波形整形 第章 脉冲波形的产生与整形 图 -10 幅度鉴别 第章 脉冲波形的产生与整形 图 - 11 集成触发器74LS121 (a) 引脚图； (b) 逻辑符号 第章 脉冲波形的产生与整形 $$