數(shù)字電路邏輯設(shè)計(jì)課件：10-2

1、10.2集成門構(gòu)成的脈沖單元電路10.2.110.2.1施密特觸發(fā)器施密特觸發(fā)器10.2.210.2.2單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器10.2.310.2.3多諧振蕩器多諧振蕩器vIR111G1G2vOvOvIR2圖10- -2- -1 兩級(jí)CMOS反相器構(gòu)成施密特觸發(fā)器10.2.110.2.1施密特觸發(fā)器施密特觸發(fā)器用兩級(jí)用兩級(jí)CMOS反相器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器反相器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器器器的的第第一一種種穩(wěn)穩(wěn)定定狀狀態(tài)態(tài)。這這是是施施密密特特觸觸發(fā)發(fā)導(dǎo)導(dǎo)通通，截截止止，時(shí)時(shí)，當(dāng)當(dāng)0G,G0O2DDO1I vVvv的的穩(wěn)穩(wěn)定定狀狀態(tài)態(tài)。持持在在，電電路路保保也也升升高高，只只要要逐逐步步上上升升時(shí)時(shí)，

2、當(dāng)當(dāng)0OGS(th)IIII212 vVvvvvRRRGS(th)GS(th)TIDDO21GS(th)II)1(GG21221VVVvVvVvvRRRRR 限觸發(fā)電平限觸發(fā)電平值為施密特觸發(fā)器的上值為施密特觸發(fā)器的上穩(wěn)定狀態(tài)。此時(shí)，穩(wěn)定狀態(tài)。此時(shí)，密特觸發(fā)器進(jìn)入第二種密特觸發(fā)器進(jìn)入第二種發(fā)器狀態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn)，施發(fā)器狀態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn)，施，觸，觸截止，截止，導(dǎo)通，導(dǎo)通，時(shí)，時(shí)，上升使上升使當(dāng)當(dāng)下降而減小。下降而減小。隨隨由最大值下降，則由最大值下降，則的穩(wěn)定狀態(tài)。若的穩(wěn)定狀態(tài)。若，電路就穩(wěn)定在，電路就穩(wěn)定在只要滿足只要滿足IIIDDIIDDOTI211)(vvvVvvVvVvRRR vOvIVTVT+V

3、GS(th)2 VGS(th)R1R2圖10- -2- -2 施密特觸發(fā)器 電壓傳輸特性GS(th)21TTTT2)(VRRVVVV ，遲滯特性遲滯特性的差值稱為回差電壓的差值稱為回差電壓、下限觸發(fā)電平、下限觸發(fā)電平施密特觸發(fā)器的上施密特觸發(fā)器的上的狀態(tài)。的狀態(tài)。，觸發(fā)器就穩(wěn)定在，觸發(fā)器就穩(wěn)定在只要滿足只要滿足，則，則，若，若限觸發(fā)電平限觸發(fā)電平值為施密特觸發(fā)器的下值為施密特觸發(fā)器的下態(tài)。此時(shí)的態(tài)。此時(shí)的第一種穩(wěn)定狀第一種穩(wěn)定狀時(shí)，電路發(fā)生翻轉(zhuǎn)回到時(shí)，電路發(fā)生翻轉(zhuǎn)回到下降使下降使當(dāng)當(dāng)0)1(OTIGS(th)TDD21GS(th)DDGS(th)TIGS(th)II2121221 vVvVVV

4、VVVVvVvvRRRRRRRvIR11G1G2vOvOvIR2圖10- -2- -3 兩級(jí)TTL門構(gòu)成的施密特觸發(fā)器&D用用TTL門構(gòu)成的施密特觸發(fā)器門構(gòu)成的施密特觸發(fā)器次次翻翻轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)。，觸觸發(fā)發(fā)器器發(fā)發(fā)生生一一轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)為為截截止止，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)為為導(dǎo)導(dǎo)通通，時(shí)時(shí)，通通，當(dāng)當(dāng)導(dǎo)導(dǎo)的的上上升升，使使得得二二極極管管隨隨著著。導(dǎo)導(dǎo)通通，截截止止，時(shí)時(shí)，當(dāng)當(dāng)OHO21thIIOLO2OHO1IGGDG,G0VvVvvVvVvv 的穩(wěn)定狀態(tài)。的穩(wěn)定狀態(tài)。，觸發(fā)器就處于輸出，觸發(fā)器就處于輸出。只要。只要值稱為上限觸發(fā)電平，值稱為上限觸發(fā)電平，此時(shí)的此時(shí)的OHOTIDthTI221VvVvVVVvRRR Dt

5、hTTT21VVVVVRR 電路的回差為電路的回差為。值為下限觸發(fā)電平，值為下限觸發(fā)電平，時(shí)時(shí)，此，此轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)，時(shí)，觸發(fā)器再次發(fā)生翻時(shí)，觸發(fā)器再次發(fā)生翻下降且下降且當(dāng)當(dāng)thTIOLOthIIVVvVvVvv 圖10- -2- -4 CMOS集成施密特觸發(fā)器電路TP2TN1vITP1TN2TP3vOTN3VDDTP4TN5TP5TN6vO vO VDDTP6施密特觸發(fā)器施密特觸發(fā)器整形整形(a)緩沖輸出緩沖輸出vIvO (b)1集成施密特觸發(fā)器集成施密特觸發(fā)器圖中圖中TP4、TP5及及TN4、TN5構(gòu)成兩個(gè)首尾相連的反相器，用構(gòu)成兩個(gè)首尾相連的反相器，用來改善輸出波形來改善輸出波形(整形整形)；T

6、P6和和TN6組成輸出緩沖級(jí)，以提高電路組成輸出緩沖級(jí)，以提高電路的帶負(fù)載能力，同時(shí)起隔離作用。的帶負(fù)載能力，同時(shí)起隔離作用。VCCT1T2vOT3vO vOD1D4D3T4T5D6T6vO圖10- -2- -5 4輸入與非門施密特電路4輸入輸入與與非門施密特電路：非門施密特電路：4輸入二極管輸入二極管與與門門射極耦合雙穩(wěn)態(tài)射極耦合雙穩(wěn)態(tài)(施密特施密特)觸發(fā)器觸發(fā)器射極跟隨器，完成電平轉(zhuǎn)移射極跟隨器，完成電平轉(zhuǎn)移推拉式輸出電路推拉式輸出電路參數(shù)名稱參數(shù)名稱VDD/ /V最小值最小值/ /V最大值最大值/ /VVT510152.24.66.83.67.110.8VT510150.31.21.61

7、.63.45.0表10- -2- -1 CC40106閾值數(shù)值參數(shù)參數(shù)CT5413/7413CT5414/7414CT54LS132/74LS132最小值最小值/ /V最大值最大值/ /V最小值最小值/ /V最大值最大值/ /V最小值最小值/ /V最大值最大值/ /VVT1.521.521.42VT0.61.10.61.10.51表10- -2- -2 TTL施密特觸發(fā)器閾值數(shù)值集成施密特觸發(fā)器上、下限觸發(fā)器電平典型數(shù)值：集成施密特觸發(fā)器上、下限觸發(fā)器電平典型數(shù)值：vItOvOtOVTVT圖10- -2- -6 用施密特觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)波形變換施密特觸發(fā)器的應(yīng)用施密特觸發(fā)器的應(yīng)用(1) 波形變換波形

8、變換將輸入的正弦波、三角波、鋸齒波等變換成矩形波輸出。將輸入的正弦波、三角波、鋸齒波等變換成矩形波輸出。vItOvOtOVTVT圖10- -2- -7 用施密特觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)波形整形(a)vItOvOtOVTVT(b)vItOvOtOVTVT(c)(2) 脈沖整形脈沖整形當(dāng)矩形脈沖經(jīng)過傳輸后因以下原因發(fā)生畸變，可通過施密當(dāng)矩形脈沖經(jīng)過傳輸后因以下原因發(fā)生畸變，可通過施密特觸發(fā)器的整形獲得滿意的矩形脈沖波形。特觸發(fā)器的整形獲得滿意的矩形脈沖波形。(a) 傳輸線上電容較大，波形的上升和下降沿變壞；傳輸線上電容較大，波形的上升和下降沿變壞；(b) 阻抗不匹配，波形的上升沿和下降沿產(chǎn)生振蕩；阻抗不匹配，波

9、形的上升沿和下降沿產(chǎn)生振蕩；(c) 受到干擾，脈沖波形上疊加有噪聲。受到干擾，脈沖波形上疊加有噪聲。圖10- -2- -8 用施密特觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)脈沖鑒幅vItOvOtOVTVT(3) 脈沖鑒幅脈沖鑒幅只有當(dāng)輸入脈沖信號(hào)的幅度大于施密特觸發(fā)器上限觸發(fā)電只有當(dāng)輸入脈沖信號(hào)的幅度大于施密特觸發(fā)器上限觸發(fā)電平時(shí)，在輸出端才產(chǎn)生輸出信號(hào)。平時(shí)，在輸出端才產(chǎn)生輸出信號(hào)。10.2.210.2.2單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器具有單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器具有穩(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài)和和暫態(tài)暫態(tài)兩個(gè)不同的工作狀態(tài)。在外兩個(gè)不同的工作狀態(tài)。在外界觸發(fā)脈沖作用下，能從穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)為暫穩(wěn)態(tài)，維持一段時(shí)間后，界觸發(fā)脈沖作用下，能從穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)為暫穩(wěn)態(tài)

10、，維持一段時(shí)間后，電路又能自動(dòng)地翻轉(zhuǎn)為穩(wěn)態(tài)。暫穩(wěn)態(tài)維持時(shí)間的長(zhǎng)短取決于電電路又能自動(dòng)地翻轉(zhuǎn)為穩(wěn)態(tài)。暫穩(wěn)態(tài)維持時(shí)間的長(zhǎng)短取決于電路本身的參數(shù)，與外界觸發(fā)脈沖無關(guān)。路本身的參數(shù)，與外界觸發(fā)脈沖無關(guān)。集成門構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器集成門構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器根據(jù)維持暫態(tài)的根據(jù)維持暫態(tài)的RC定時(shí)電路的不同接法，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器可定時(shí)電路的不同接法，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器可以分為以分為微分型微分型和和積分型積分型兩大類。兩大類。(1) 微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器&(a)G2G1Cv2RRivO1vO2v1vICi5100pF 330圖10- -2- -9 微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 及其工作波形反饋線反饋線輸入端微分

11、電路輸入端微分電路微分型定時(shí)電路微分型定時(shí)電路&(a)G2G1Cv2RRivO1vO2v1vICi5100pF 330圖10- -2- -9 微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 及其工作波形vIv1vO1vO2v2(b)3.6V0.3V0.3V1.4V3.6V0.3V3.6V0.3V1.4V- -1.5V3.6V0.3Vtw反饋線反饋線(a) 0t1為穩(wěn)定狀態(tài)。為穩(wěn)定狀態(tài)。輸入端無輸入信號(hào)觸發(fā)或觸發(fā)輸入端無輸入信號(hào)觸發(fā)或觸發(fā)輸入為高電平。當(dāng)選取輸入為高電平。當(dāng)選取Ri大于大于3.2k時(shí)，使時(shí)，使vI高于開門電平，高于開門電平，vO1=0.3V；選取選取R小于小于0.9k，使，使v2低于關(guān)門電低于關(guān)門電

12、平，平，vO2=3.6V。觸發(fā)器處于穩(wěn)定狀態(tài)。觸發(fā)器處于穩(wěn)定狀態(tài)（vO1=VOL，vO2=VOH ）。）。0t1t2當(dāng)當(dāng)t=t1時(shí)，輸入端時(shí)，輸入端vI下跳變，下跳變，v1產(chǎn)生一個(gè)負(fù)尖峰脈沖，產(chǎn)生一個(gè)負(fù)尖峰脈沖，vO1上跳至高上跳至高電平，電平，v2隨之跳變?yōu)楦唠娖?，使隨之跳變?yōu)楦唠娖?，使vO2為低電平，觸發(fā)器受觸發(fā)發(fā)生一次為低電平，觸發(fā)器受觸發(fā)發(fā)生一次翻轉(zhuǎn)，從而進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)（翻轉(zhuǎn)，從而進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)（vO1=VOL，vO2=VOH）。）。Cv2RvO1圖10- -2- -10 電容充電等效電路RO3.6Vi(b) t1t2暫態(tài)過程。暫態(tài)過程。觸發(fā)器進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)后，輸出低電平通過反饋線維持觸發(fā)器進(jìn)入暫

13、穩(wěn)態(tài)后，輸出低電平通過反饋線維持G1繼續(xù)繼續(xù)關(guān)閉。同時(shí)，電容關(guān)閉。同時(shí)，電容C充電，充電，v2(t)電壓下降。當(dāng)電壓下降。當(dāng)t=t2時(shí)，時(shí)，v2=Vth，G2關(guān)閉，輸出關(guān)閉，輸出vO2上跳至高電平，上跳至高電平，G1轉(zhuǎn)為開態(tài)，觸發(fā)器轉(zhuǎn)為開態(tài)，觸發(fā)器自動(dòng)翻轉(zhuǎn)一自動(dòng)翻轉(zhuǎn)一次次，回到初始穩(wěn)定狀態(tài)（，回到初始穩(wěn)定狀態(tài)（vO1=VOL，vO2=VOH） 。G1的輸出電阻的輸出電阻t1至至t2的時(shí)間稱為的時(shí)間稱為暫態(tài)時(shí)間暫態(tài)時(shí)間，其，其長(zhǎng)短取決于長(zhǎng)短取決于RC的充電速度，因此的充電速度，因此RC稱為稱為定時(shí)電路定時(shí)電路，由它決定輸出，由它決定輸出vO1和和vO2的寬度。暫態(tài)時(shí)間通常近似估計(jì)的寬度。暫態(tài)時(shí)間

14、通常近似估計(jì)為為CRRt)(7 . 0OW (c) tt2電路的恢復(fù)過程。電路的恢復(fù)過程。Cv2RvO1圖10- -2- -11 電容放電等效電路RO0.3VR1VCCG2&G2G1CRRivICi圖10- -2- -12 帶有射極跟隨器的 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器VCCRETv2由由Vth隨隨vO1的下跳而下跳，電路進(jìn)入恢復(fù)階段，電容的下跳而下跳，電路進(jìn)入恢復(fù)階段，電容C開開始放電?；謴?fù)時(shí)間為始放電?；謴?fù)時(shí)間為。 RCt)53(re 在定時(shí)電路中，為調(diào)整在定時(shí)電路中，為調(diào)整tW，通常，通常以改變以改變C作為粗調(diào)，改變作為粗調(diào)，改變R作為細(xì)調(diào)。作為細(xì)調(diào)。為了使調(diào)節(jié)范圍加寬，可在定時(shí)電路為了使調(diào)節(jié)范

15、圍加寬，可在定時(shí)電路與與G2之間加射極跟隨器，一般之間加射極跟隨器，一般RE應(yīng)滿應(yīng)滿足足64RE64。這樣，。這樣，R值的選取范圍是值的選取范圍是64R0.91k。&G2G1Cv2RvO1vO2vIvIvO1vO2v21.4Vtw(a)圖10- -2- -13 積分型單穩(wěn)態(tài) 觸發(fā)器及其工作波形0.3V3.6V3.6V0.3V3.6V0.3Vt1t2(b)(2) 積分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器積分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器0(a) 0t1穩(wěn)定狀態(tài)。穩(wěn)定狀態(tài)。輸入輸入vI為低電為低電平，兩個(gè)門的輸出均為高電平。電容平，兩個(gè)門的輸出均為高電平。電容C充電結(jié)束，觸發(fā)器處于穩(wěn)定狀態(tài)。充電結(jié)束，觸發(fā)器處于穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)當(dāng)t

16、=t1時(shí)，時(shí)，vI上跳變，兩個(gè)門的狀上跳變，兩個(gè)門的狀態(tài)同時(shí)改變，觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)一次，進(jìn)入態(tài)同時(shí)改變，觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)一次，進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)。暫穩(wěn)態(tài)。(b) t1t2暫穩(wěn)定狀態(tài)。暫穩(wěn)定狀態(tài)。輸入輸入vI為高為高電平，電平，vO1輸出均為低電平，電容輸出均為低電平，電容C放放電。當(dāng)電。當(dāng)t=t2時(shí)，電壓時(shí)，電壓v2下降至下降至Vth，G2狀狀態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn)，態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn)，vO2上跳至高電平，觸發(fā)上跳至高電平，觸發(fā)器狀態(tài)自動(dòng)翻轉(zhuǎn)一次。器狀態(tài)自動(dòng)翻轉(zhuǎn)一次。&G2G1CRvOvI圖10- -2- -14 寬脈沖輸出電路&G3當(dāng)觸發(fā)輸入當(dāng)觸發(fā)輸入vI下跳后，電容下跳后，電容C重新充電完畢后，觸發(fā)器回到重新充電

17、完畢后，觸發(fā)器回到初始穩(wěn)定狀態(tài)。初始穩(wěn)定狀態(tài)。在暫態(tài)期間，電容在暫態(tài)期間，電容C放電未達(dá)到閾值電壓放電未達(dá)到閾值電壓Vth之前，之前，vI不能由不能由高電平下跳，否則高電平下跳，否則G2因因vI下跳提前翻轉(zhuǎn)，達(dá)不到由下跳提前翻轉(zhuǎn)，達(dá)不到由RC電路控制電路控制定時(shí)的目的。故要求定時(shí)的目的。故要求vI比輸出比輸出vO2脈沖寬。脈沖寬。如果要求在輸入窄的觸發(fā)脈沖時(shí)能夠得到較寬的輸出脈沖，如果要求在輸入窄的觸發(fā)脈沖時(shí)能夠得到較寬的輸出脈沖，可采用可采用圖圖10- -2- -14所示電路。所示電路。CRvOvI圖10- -2- -15 施密特觸發(fā)器構(gòu)成 的單穩(wěn)態(tài)電路及其工作波形A1vItVTVTOvAO

18、tvOtOVDD(a)(b)(3) 施密特觸發(fā)器構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器施密特觸發(fā)器構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器當(dāng)當(dāng)vI=0時(shí)，輸出時(shí)，輸出vO=VOL=0V，這，這是穩(wěn)定狀態(tài)。是穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)當(dāng)vI的正脈沖加到輸入端時(shí)，的正脈沖加到輸入端時(shí)，vA隨之上跳，只要上跳的幅值大于隨之上跳，只要上跳的幅值大于VT+，則輸出則輸出vO=VDD。觸發(fā)器發(fā)生一次翻轉(zhuǎn)，。觸發(fā)器發(fā)生一次翻轉(zhuǎn)，進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)。進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)。隨著電容隨著電容C充電，充電，vA電位指數(shù)下電位指數(shù)下降，一旦達(dá)到降，一旦達(dá)到VT- -，施密特觸發(fā)器發(fā)，施密特觸發(fā)器發(fā)生自動(dòng)翻轉(zhuǎn)，生自動(dòng)翻轉(zhuǎn)，vO=VOL=0V，返回至穩(wěn)，返回至穩(wěn)態(tài)。暫穩(wěn)態(tài)持續(xù)時(shí)間為態(tài)。暫穩(wěn)態(tài)持續(xù)時(shí)

19、間為 TIHlnWVVRCt圖10- -2- -16 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 通用邏輯符號(hào)1圖10- -2- -17 非可重觸發(fā)單穩(wěn) 態(tài)觸發(fā)器波形vItOvOtOtWtWA B CD集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器分為集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器分為非可重觸發(fā)非可重觸發(fā)和和可重觸發(fā)可重觸發(fā)兩種類型。兩種類型。非可重觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器非可重觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，是指，是指在暫穩(wěn)態(tài)定時(shí)時(shí)間在暫穩(wěn)態(tài)定時(shí)時(shí)間tW之內(nèi)，若有新的之內(nèi)，若有新的觸發(fā)脈沖輸入，電路不會(huì)產(chǎn)生任何響觸發(fā)脈沖輸入，電路不會(huì)產(chǎn)生任何響應(yīng)。應(yīng)。只有在電路返回到穩(wěn)態(tài)后，電路只有在電路返回到穩(wěn)態(tài)后，電路才受輸入脈沖信號(hào)作用。輸出信號(hào)脈才受輸入脈沖信號(hào)

20、作用。輸出信號(hào)脈沖的寬度為沖的寬度為tW。輸入脈沖輸入脈沖暫穩(wěn)態(tài)定時(shí)時(shí)間暫穩(wěn)態(tài)定時(shí)時(shí)間圖10- -2- -18 可重觸發(fā)單穩(wěn) 態(tài)觸發(fā)器波形vItOvOtOtWABCtWtWt可重觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器可重觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，是指在暫穩(wěn)態(tài)定時(shí)時(shí)間，是指在暫穩(wěn)態(tài)定時(shí)時(shí)間tW之內(nèi)，之內(nèi)，若有新的觸發(fā)脈沖輸入，可被新的輸入脈沖重新觸發(fā)。若有新的觸發(fā)脈沖輸入，可被新的輸入脈沖重新觸發(fā)。圖圖10- -2- -18中，電路在受到中，電路在受到A輸輸入脈沖觸發(fā)后，電路進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)。入脈沖觸發(fā)后，電路進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)。在暫穩(wěn)態(tài)在暫穩(wěn)態(tài)tW期間，經(jīng)期間，經(jīng)t(ttW)時(shí)間后，時(shí)間后，又受到又受到B輸入脈沖的觸發(fā)，電路的暫輸入脈沖

21、的觸發(fā)，電路的暫穩(wěn)態(tài)時(shí)間又將從受穩(wěn)態(tài)時(shí)間又將從受B脈沖觸發(fā)開始，脈沖觸發(fā)開始，因此輸出信號(hào)的脈沖寬度將為因此輸出信號(hào)的脈沖寬度將為t+tW。采用可重觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，只要在輸出的暫穩(wěn)態(tài)持續(xù)期采用可重觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，只要在輸出的暫穩(wěn)態(tài)持續(xù)期tW結(jié)束前，再輸入觸發(fā)脈沖，就可方便地產(chǎn)生持續(xù)時(shí)間很長(zhǎng)的結(jié)束前，再輸入觸發(fā)脈沖，就可方便地產(chǎn)生持續(xù)時(shí)間很長(zhǎng)的輸出脈沖。輸出脈沖。(1) TTL集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器TR+&G1&G2&G3G4&11G5G6C111G7G8G9RCextVCCRintRintRext/CextaTR-ATR-BQQ圖10- -2- -

22、19 CT54121/74121單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器邏輯圖輸入控制電路輸入控制電路輸出緩沖電路輸出緩沖電路微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器CT54121/74121非可重觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器非可重觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸入輸入輸出輸出TR- -ATR- -BTR+ +QQ0101010100111011111100表10- -2- -3 CT53121/74121功能表穩(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài)暫穩(wěn)態(tài)暫穩(wěn)態(tài)功能表：功能表：OtTR-AtwOTR-BOTR+OQttttwtwt1t2t3t4t5t6圖10- -2- -20 CT54121/74121工作波形1&1TR-ATR-BTR+CextRintRext/Cext

23、CXRIRX/CX圖10- -2- -21 CT54121/74121邏輯符號(hào)工作波形：工作波形：邏輯符號(hào)：邏輯符號(hào)：1G12Q&1G1Q&G2&1G5G6G711G11G9TPTNG3G41G81G101G131G141G151G16VDDVDDvATR+TRR圖10- -2- -22 CC14528邏輯圖CR(2) CMOS集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器CC14528可重觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器可重觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器三態(tài)門三態(tài)門輸出緩沖電路輸出緩沖電路輸入控制電路輸入控制電路輸入輸入輸出輸出RTR+ +TR- -QQ0011010011110表10- -2- -4 CC14

24、528功能表功能表：功能表：OtTR+twOTR- -OvAOQttttwtwt1t2t3t4t5t6圖10- -2- -23 CC14528可重觸發(fā) 單穩(wěn)態(tài)工作波形tt7工作波形：工作波形：&G1CRd圖10- -2- -24 電容正反饋 多諧振蕩器&G2abtw1t1t2t3tw2充充電電放放電電V1.4V0.3V0.3V3.6Vvdvbva(a)(b)10.2.310.2.3多諧振蕩器多諧振蕩器多諧振蕩器是一種自激振蕩器，多諧振蕩器是一種自激振蕩器，在接通電源后，不需要外加觸發(fā)信號(hào)，在接通電源后，不需要外加觸發(fā)信號(hào)，能自動(dòng)地產(chǎn)生矩形脈沖，優(yōu)于矩形波能自動(dòng)地產(chǎn)生矩形脈沖，優(yōu)

25、于矩形波形中含有豐富的高次諧波，故習(xí)慣稱形中含有豐富的高次諧波，故習(xí)慣稱為為多諧振蕩器多諧振蕩器。它是常用的矩形脈沖。它是常用的矩形脈沖產(chǎn)生電路。產(chǎn)生電路。電容正反饋多諧振蕩器電容正反饋多諧振蕩器(1) 基本工作原理基本工作原理在多諧振蕩器工作過程中，主要在多諧振蕩器工作過程中，主要依靠電容依靠電容C的充、放電，引起的充、放電，引起vd的變的變化，若化，若vd達(dá)到達(dá)到TTL門閾值電壓門閾值電壓Vth，引，引起起與非與非門狀態(tài)的翻轉(zhuǎn)。門狀態(tài)的翻轉(zhuǎn)。&G1CRd圖10- -2- -24 電容正反饋 多諧振蕩器&G2abtw1t1t2t3tw2充充電電放放電電V1.4V0.3V0.3

26、V3.6Vvdvbva(a)(b)設(shè)某時(shí)刻由于電容設(shè)某時(shí)刻由于電容C充電，使充電，使vd上升至上升至vdVth時(shí)，時(shí)，G1由關(guān)態(tài)變?yōu)殚_態(tài)，由關(guān)態(tài)變?yōu)殚_態(tài)，使輸出使輸出va由高電平跳變至低電平，由高電平跳變至低電平，G2由開態(tài)變?yōu)殛P(guān)態(tài)，輸出由開態(tài)變?yōu)殛P(guān)態(tài)，輸出vb由低電平跳由低電平跳變至高電平。由于電容變至高電平。由于電容C兩端電壓不兩端電壓不能突變，使能突變，使vd也隨也隨vb的上跳而上跳，的上跳而上跳，維持維持G1處于開態(tài)，處于開態(tài)，G2處于關(guān)態(tài)。處于關(guān)態(tài)。以后電容以后電容C放電，放電，vd電位逐漸下電位逐漸下降，在降，在vd下降至下降至Vth之前，這段時(shí)間稱之前，這段時(shí)間稱為為暫態(tài)暫態(tài)，即

27、圖中，即圖中t1t2期間的波形。期間的波形。CRdab0.3V3.6V(a)圖10- -2- -25 電容C充、放 電等效電路RO+- -RROC(b)+- -R1VCCdab0.3V3.6V放電放電充電充電當(dāng)當(dāng)vd下降至下降至Vth時(shí)，時(shí)，G1由開態(tài)變?yōu)橛砷_態(tài)變?yōu)殛P(guān)態(tài)，關(guān)態(tài)，va由低電平上跳至高電平，由低電平上跳至高電平，G2由關(guān)態(tài)變?yōu)殚_態(tài)，由關(guān)態(tài)變?yōu)殚_態(tài)，vb由高電平下跳至由高電平下跳至低電平。電路又一次自動(dòng)翻轉(zhuǎn)。低電平。電路又一次自動(dòng)翻轉(zhuǎn)。當(dāng)當(dāng)G1處于關(guān)態(tài)，處于關(guān)態(tài)，G2處于開態(tài)后，處于開態(tài)后，電容電容C充電，充電，vd電位逐漸上升，在電位逐漸上升，在vd上上升至升至Vth之前，這段時(shí)間

28、稱為之前，這段時(shí)間稱為暫態(tài)暫態(tài)，如圖中如圖中t2t3期間的波形。期間的波形。當(dāng)當(dāng)vd上升至上升至Vth時(shí)，時(shí)，G1由關(guān)態(tài)變?yōu)橛申P(guān)態(tài)變?yōu)殚_態(tài)，開態(tài)，G2由開態(tài)變?yōu)殛P(guān)態(tài)，進(jìn)入暫態(tài)由開態(tài)變?yōu)殛P(guān)態(tài)，進(jìn)入暫態(tài)。以后不斷重復(fù)上述過程，從而形。以后不斷重復(fù)上述過程，從而形成周期振蕩，在輸出端獲得矩形波成周期振蕩，在輸出端獲得矩形波vb。(2) 振蕩周期的計(jì)算振蕩周期的計(jì)算(a) 暫態(tài)暫態(tài)持續(xù)時(shí)間持續(xù)時(shí)間tW1的計(jì)算的計(jì)算)()()()(112W12dd1ddln tvvtvvttt OHOLOHbth1dth2dadO1)(V4 . 1)(V0V3 . 0)()(VVVVVVVtvVtvvvCRR 其中：其

29、中：)1ln()()ln()(thOHthOHthOOW1VVVVVCRRCRRt )()()()(223W23dd2ddln tvvtvvttt OHOHOL2b2bth2dth3dOHad1O2)()()(V4 . 1)(V6 . 3)(/)(VVVtvtvVVVtvVtvVvvCRRR 其中：其中：)ln(/)(thOHthOH21OW2VVVVCRRRt (b) 暫態(tài)暫態(tài)持續(xù)時(shí)間持續(xù)時(shí)間tW2的計(jì)算的計(jì)算W2W1ttT (c) 振蕩周期振蕩周期帶有帶有RC定時(shí)電路的環(huán)定時(shí)電路的環(huán)形振蕩器形振蕩器&G2CR圖10- -2- -26 帶RC電路的環(huán)形多諧 振蕩器及工作原理&G3vOt1t2t3tw2(a)(b)&G1RSv3v2v1OvOtOv1tOv2tOv3tVmVmVtht4tw1基本工作原理基本工作原理是利用電容是利用電容C的充、放電過程，控制電壓的充、放電過程，控制電壓v3，從而控制從而控制與非與非門的自動(dòng)開閉。門的自動(dòng)開閉。(1) t1t2暫穩(wěn)態(tài)暫穩(wěn)態(tài)設(shè)設(shè)tt2時(shí)，與時(shí)，與tt1時(shí)的狀態(tài)相同，只