9.5 第五节 数字电路的应用（课件）高教版（第三版）

第九章 数字电路基础 第五节 数字电路的应用 电工电子技术与技能 1 第五节 数字电路的应用 了解555集成定时器及应用 ； 了解模数转换、数模转换的特点。 【教学目标】 应知： 应会： 会应用555集成定时器构成典型电路。 【教学重点】 555集成定时器芯片引脚功能；逻辑功能及应用。 【难点分析】 对555集成定时器芯片工作过程的把握 。 电工电子技术与技能 一、555时基电路 555时基电路芯片及引脚图 电工电子技术与技能 3 一、555时基电路 1．电路组成 主要由分压器、 电压比较器、 基本RS触发器、 开关管和输出 缓冲器四大部 分组成 电工电子技术与技能 4 一、 555时基电路 2．555时基电路的功能 低电平触发端 输出端 输入 输出 高电平触发端TH 开关管VT状态 0 × × L 导通 1 L 导通 1 保持原态 保持原态 1 H 截止 电工电子技术与技能 5 一、 555时基电路 [做中教]： 555时基电路构成多谐振荡器电路 分组试验 总结 3．应用举例 电工电子技术与技能 6 一、 555时基电路 学生分组实验 连接555时基电路构成振荡器电路。 用示波器观察电容两端电压与输出电压波形。 电工电子技术与技能 7 一、 555时基电路 总 结 （1）该电路是用555时基电路构成的多谐振荡器电路。 （2）多谐振荡器是产生矩形脉冲的自激振荡电路，无需外加 输入信号，接通电源，多谐振荡器就会自动产生矩形脉 冲，振荡波形周期为： 电工电子技术与技能 8 二、模数转换、数模转换的概念与原理 典型计算控制系统框图 电工电子技术与技能 9 二、模数转换、数模转换的概念与原理 1．模数转换器（ADC） 模数转换一般要经过采样、保持、量化及编码4个过程，组成框图如图所示， 在实际电路中，采样和保持、量化和编码往往合并在一个电路中进行。 量化器 采样 保持器 编码器 连续模拟量输入 数字离散信号 输出 ADC组成框图 模数转换（A/D）指的是将输入的模拟量转换为数字量输出，实现这种 转换功能的电路称为模数转换器，简称为ADC。 电工电子技术与技能 10 二、模数转换、数模转换的概念与原理 2．数模转换器（DAC） n位 模拟开关 数码 寄存器 解码网络 求和电路 参考电压 n位数字量输入 模拟量 输出 n位DAC的组成框图 数模转换（D/A）指的是将数字量转换为模拟量，使输出的模拟量与输入的数 字量成正比。实现这种转换功能的电路称为数模转换器，简称为DAC。 n位二进制数Dn接到DAC的输入端，以串行方式或并行方式存储在数码寄存器中， 寄存器输出的每位数码控制对应的模拟开关的断开或闭合，每个模拟开关的状态通 过解码网络获得对应的权值，求和电路将各位权值相加，最终得到与数字量成正比 的模拟量输出。 电工电子技术与技能 11 第五节 数字电路的应用 【例题9-10】 如图所示是一个液位监测电路，液位过低时，有报警声提高，试分析其工 作原理。 解：图中555时基电路构成一个多谐振荡器。当液位正常时，探测电极之间 导通，电容C1被短路，多谐振荡器不工作，扬声器无声；当液位下降到探测电极 以下时，探测电极之间开路，电容C1充电，多谐振荡器开始工作，扬声器发出报 警声。 电工电子技术与技能 【课堂练习】 第五节 数字电路的应用 LXJ0接近开关电路图如图所示，试找出图中的振荡电路， 说明类型，并试着分析工作过程。 电工电子技术与技能 【课堂小结】 第五节 数字电路的应用 （一）555时基电路是一种具有广泛用途的单片集成电路，只要在 其外部接上适当的阻容元件，就可以方便地构成施密特触发 器、多谐振荡器等脉冲信号的产生和变换电路及其他应用电 路。单片集成555时基电路有8个引脚。 （二）模数转换（A/D）指的是将输入的模拟量转换为数字量输出， 数模转换（D/A）指的是将数字量转换为模拟量，使输出的 模拟量与输入的数字量成正比。 模数转换器和数模转换器是用于计算机控制电路的模拟信号与 数字信号之间的信号转换电路。 电工电子技术与技能 【课后作业】 第五节 数字电路的应用 电工电子技术与技能 $$