數(shù)字電路第八章 脈沖波形的產(chǎn)生與變換

1、第第8 8章章 脈沖波形的變換與產(chǎn)生脈沖波形的變換與產(chǎn)生4 4、掌握由掌握由555定時(shí)器組成的多諧、單穩(wěn)、施密特觸發(fā)器的定時(shí)器組成的多諧、單穩(wěn)、施密特觸發(fā)器的 電路、工作原理及外接參數(shù)及電路指標(biāo)的計(jì)算。電路、工作原理及外接參數(shù)及電路指標(biāo)的計(jì)算。1 1、正確理解多諧振蕩器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、施密特觸發(fā)器的正確理解多諧振蕩器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、施密特觸發(fā)器的 電路組成及工作原理。電路組成及工作原理。2 2、掌握多諧、單穩(wěn)、施密特觸發(fā)器掌握多諧、單穩(wěn)、施密特觸發(fā)器MSI器件的邏輯功能及器件的邏輯功能及 主要指標(biāo)計(jì)算。主要指標(biāo)計(jì)算。3 3、掌握掌握555定時(shí)器的工作原理。定時(shí)器的工作原理。教學(xué)基本要求教學(xué)基本

2、要求8.1單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器8.1.1 用門電路組成的微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器用門電路組成的微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器8.1.2 集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器8.1.3 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應(yīng)用單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應(yīng)用 沒有觸發(fā)脈沖作用時(shí)電路處于一種穩(wěn)定狀態(tài)。沒有觸發(fā)脈沖作用時(shí)電路處于一種穩(wěn)定狀態(tài)。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的工作特點(diǎn)：單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的工作特點(diǎn)： 在觸發(fā)脈沖作用下，電路由穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)到暫穩(wěn)態(tài)。暫穩(wěn)態(tài)是一種不能長在觸發(fā)脈沖作用下，電路由穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)到暫穩(wěn)態(tài)。暫穩(wěn)態(tài)是一種不能長 久保持的狀態(tài)久保持的狀態(tài) 由于電路中由于電路中RC延時(shí)環(huán)節(jié)的作用，暫穩(wěn)態(tài)不能長保持延時(shí)環(huán)節(jié)的作用，暫穩(wěn)態(tài)不能長保持,經(jīng)過經(jīng)過 一段時(shí)間后，一段時(shí)

3、間后， 電路會(huì)自動(dòng)返回到穩(wěn)態(tài)。暫穩(wěn)態(tài)的持續(xù)時(shí)間決定于電路中的電路會(huì)自動(dòng)返回到穩(wěn)態(tài)。暫穩(wěn)態(tài)的持續(xù)時(shí)間決定于電路中的RC參數(shù)值。參數(shù)值。8.1單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 門電路組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器門電路組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器MSIMSI集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器不可重復(fù)觸發(fā)不可重復(fù)觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器可重復(fù)觸發(fā)可重復(fù)觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器用用555555定時(shí)器組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器定時(shí)器組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器按電路形式不同劃分按電路形式不同劃分單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的分類分類按工作特點(diǎn)劃分按工作特點(diǎn)劃分單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的這些特點(diǎn)被廣泛地應(yīng)用于脈沖波形的變換與延時(shí)中。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的這些特點(diǎn)被廣泛

4、地應(yīng)用于脈沖波形的變換與延時(shí)中。 8.1.1 8.1.1 用用CMOSCMOS門電路組成的微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器門電路組成的微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器1. 1. 電路組成及工作原理電路組成及工作原理CMOS與非門構(gòu)成的微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器與非門構(gòu)成的微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 CMOS或非門構(gòu)成的微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器或非門構(gòu)成的微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 穩(wěn)態(tài)為穩(wěn)態(tài)為1正脈沖觸發(fā)正脈沖觸發(fā)穩(wěn)態(tài)為穩(wěn)態(tài)為0負(fù)脈沖觸發(fā)負(fù)脈沖觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(CMOS(CMOS或非門或非門) )的工作原理的工作原理沒有觸發(fā)信號(hào)時(shí)，沒有觸發(fā)信號(hào)時(shí)，vI I為低電平，門為低電平，門G G2 2的輸入端經(jīng)電阻的輸入端經(jīng)電阻R R接至接至V V

5、DDDD, ,因此因此vO O為低電平；為低電平；G G1 1的兩個(gè)輸?shù)膬蓚€(gè)輸 入均為入均為0 0，故輸出，故輸出vO1O1為高電平，電容兩端電壓接近為高電平，電容兩端電壓接近0V0V，這是電路的，這是電路的“穩(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài)”。在觸發(fā)信號(hào)到。在觸發(fā)信號(hào)到來來 之前，電路一直處于這個(gè)狀態(tài)；之前，電路一直處于這個(gè)狀態(tài)；vO1O1=V=VOHOH, , vO O=V=VOL .OL .外加觸發(fā)信號(hào)時(shí)，電路由穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)到暫穩(wěn)態(tài)。外加觸發(fā)信號(hào)時(shí)，電路由穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)到暫穩(wěn)態(tài)。vI I正跳變時(shí)，門正跳變時(shí)，門G G1 1的輸出的輸出vO1O1由高變?yōu)榈?，?jīng)電由高變?yōu)榈?，?jīng)電 容耦合使容耦合使vI2I2為低電平，于是為低

6、電平，于是G G2 2的輸出的輸出vO O變?yōu)楦唠娖?，變?yōu)楦唠娖剑?vO O的高電平接至的高電平接至G G1 1門的輸入端，從而門的輸入端，從而 在此瞬間導(dǎo)致如下正反饋過程在此瞬間導(dǎo)致如下正反饋過程 。暫穩(wěn)態(tài)時(shí)。暫穩(wěn)態(tài)時(shí)vO1O1=V=VOLOL, , vO O=V=VOHOH . .vIvO1vI2vO電容充電，電路由暫穩(wěn)態(tài)自動(dòng)返回至穩(wěn)態(tài)。電容充電，電路由暫穩(wěn)態(tài)自動(dòng)返回至穩(wěn)態(tài)。vI2vOvO1C充電電路返回到穩(wěn)態(tài)后，電路返回到穩(wěn)態(tài)后， vO1O1=V=VOHOH, , vO O=V=VOLOL暫穩(wěn)態(tài)結(jié)束后，電容通過電阻暫穩(wěn)態(tài)結(jié)束后，電容通過電阻R R放電，使放電，使C C上的電壓恢復(fù)到穩(wěn)定狀

7、態(tài)時(shí)的初始值。上的電壓恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的初始值。vO1vI &+-G1G2vOvCvI 21 Cd Rdvd D C RvO1vI 1+-G1G2vOvCvI 21 Cd Rdvd D C RVDD電路處于一種穩(wěn)態(tài)：電路處于一種穩(wěn)態(tài)：0 00 01 11 10 0a)沒有觸發(fā)信號(hào)時(shí)，沒有觸發(fā)信號(hào)時(shí)，vI=0設(shè)定設(shè)定CMOS反相器的閾值電壓反相器的閾值電壓2THDDVV 工作原理：工作原理：vO1vI 1+-VDDG1G2vOvCvI 21 Cd Rdvd D C Rb)b)外加觸發(fā)信號(hào)外加觸發(fā)信號(hào)vd vd =VTH產(chǎn)生如下正反饋過程：產(chǎn)生如下正反饋過程：迅速使迅速使 vo1 = 0v

8、o=1vIvO1vI2vO1 11 10 00 01 1 電路進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)電路進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)電源電源VDD通過通過R、C及及G1門輸出端對(duì)電容充電門輸出端對(duì)電容充電vIt0vO1t0vI2t0vOt0VDDVDDVDD+VTHt1t2VthtWtpivdt0VTHvI2c)c)電容充電電容充電vI2當(dāng)當(dāng)vI2=VTH時(shí)，時(shí)，產(chǎn)生如下正反饋過程：產(chǎn)生如下正反饋過程：vI2vOvO1C充電0 00 01 11 10 0，電路由暫穩(wěn)態(tài)自動(dòng)返回到穩(wěn)態(tài)，電路由暫穩(wěn)態(tài)自動(dòng)返回到穩(wěn)態(tài)電容放電電容放電vO =0vo =0vc =0vO1 =12.2.主要參數(shù)的計(jì)算主要參數(shù)的計(jì)算將觸發(fā)器作用的起始時(shí)刻將觸發(fā)器作用的起

9、始時(shí)刻t t1 1作為時(shí)間起點(diǎn)作為時(shí)間起點(diǎn)(0 )0( )( )( )(0 )( )CCDDtCCCCvvVRCvtVVVe ()(1)lnWtRCCWTHDDDDWDDTHvtVVeVtRCVV當(dāng)當(dāng)t=tt=tW W時(shí)，時(shí)，v vI2I2（t tW W)=V)=VTHTH代入上式可得代入上式可得當(dāng)當(dāng)VTH=VDD/2, 則則 tW0.7RC（1 1）輸出脈沖寬度）輸出脈沖寬度t tW W（2 2）恢復(fù)時(shí)間）恢復(fù)時(shí)間t trere（電容放電）（電容放電）: :一般時(shí)間為一般時(shí)間為3 3時(shí)時(shí) 認(rèn)為放電過程已基本結(jié)束，故認(rèn)為放電過程已基本結(jié)束，故t trere約為約為3 3（3 3）最高工作頻率）

10、最高工作頻率f fmaxmax: :設(shè)觸發(fā)信號(hào)設(shè)觸發(fā)信號(hào)v vI I的時(shí)間的時(shí)間 間隔為間隔為T T，為了使單穩(wěn)態(tài)能正常工作，應(yīng)，為了使單穩(wěn)態(tài)能正常工作，應(yīng) 滿足滿足T Tt tw w+t+trere的條件，故的條件，故T Tminmin= t= tw w+t+trere。因。因 此，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的最高工作頻率為此，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的最高工作頻率為m a xm in11Wr efTtt討論在討論在p391vIt0vO1t0vI2t0vOt0VDDVDDVDD+VTHt1t2VthtWtpivdt0VTH3.3.討論討論vO1vI 1+-VDDG1G2vO2vCVD1 Cd Rdvd D C RG3

11、1vO1b)b)用用TTLTTL門電阻門電阻R R的取值可以是任意的嗎？的取值可以是任意的嗎？a)a)在暫穩(wěn)態(tài)結(jié)束在暫穩(wěn)態(tài)結(jié)束(t= t(t= t2 2) )瞬間，門瞬間，門G G2 2的輸入電的輸入電 壓壓vI2I2達(dá)到達(dá)到V VDDDD+V+VTHTH，可能損壞，可能損壞G G2 2門，怎么辦？門，怎么辦？采用采用TTL與非門構(gòu)成單穩(wěn)電路時(shí)，電阻與非門構(gòu)成單穩(wěn)電路時(shí)，電阻R要小要小0.7k 。8.1.28.1.2集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器（1 1）不可重復(fù)觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器）不可重復(fù)觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 （2 2）可重復(fù)觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器）可重復(fù)觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器tWtWvIvOtWt

12、WvIvOt 不可重復(fù)觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，在進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)期間，如不可重復(fù)觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，在進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)期間，如果有觸發(fā)脈沖的作用果有觸發(fā)脈沖的作用, ,電路的工作過程不受其影響，只有當(dāng)電路的工作過程不受其影響，只有當(dāng)電路的暫穩(wěn)態(tài)結(jié)束后，輸入觸發(fā)脈沖才會(huì)影響電路狀態(tài)。電路的暫穩(wěn)態(tài)結(jié)束后，輸入觸發(fā)脈沖才會(huì)影響電路狀態(tài)。（此圖為上升沿觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器）此圖為上升沿觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器） 可重復(fù)觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器在暫穩(wěn)態(tài)期間，如果有觸發(fā)脈可重復(fù)觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器在暫穩(wěn)態(tài)期間，如果有觸發(fā)脈沖作用沖作用, ,電路會(huì)重新被觸發(fā)，使暫穩(wěn)態(tài)繼續(xù)延遲一個(gè)電路會(huì)重新被觸發(fā)，使暫穩(wěn)態(tài)繼續(xù)延遲一個(gè)t t時(shí)間時(shí)間，直至觸

13、發(fā)脈沖的時(shí)間間隔超過單穩(wěn)輸出脈寬，電路才返回，直至觸發(fā)脈沖的時(shí)間間隔超過單穩(wěn)輸出脈寬，電路才返回穩(wěn)態(tài)。穩(wěn)態(tài)。（此圖為下降沿觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器）（此圖為下降沿觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器）單單穩(wěn)穩(wěn)態(tài)態(tài)觸觸發(fā)發(fā)器器1 11 11 1& &1 1& & & & &11G G1 1G G6 6G G5 5G G4 4G G3 3G G2 2G G9 9G G8 8G G7 7Q QQ QA A1 1A A2 2B BR Rextext/C/CextextR RextextR RintintR RextextC Cextext觸發(fā)信號(hào)控制電路觸發(fā)信號(hào)控制電路

14、微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸出緩沖電路輸出緩沖電路9 910101111a1.1.不可重復(fù)觸發(fā)的集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器不可重復(fù)觸發(fā)的集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器:74121:74121( (按書按書P392)P392) 將具有遲滯特性的非門將具有遲滯特性的非門G G6 6與與G G5 5門合起來看成一個(gè)與或非門，它與門合起來看成一個(gè)與或非門，它與G G7 7門及外接電門及外接電阻阻R Rextext=2=2 30K30K( (或或R Rintint=2K=2K) )、電容、電容C Cextext即組成微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，工作情況與即組成微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，工作情況與上節(jié)介紹的微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器基本相同

15、，電路有一個(gè)穩(wěn)態(tài)上節(jié)介紹的微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器基本相同，電路有一個(gè)穩(wěn)態(tài)Q=0Q=0。一個(gè)暫穩(wěn)態(tài)。一個(gè)暫穩(wěn)態(tài)Q=1Q=1。（1 1）電路連接）電路連接p392p392（2 2）工作原理）工作原理A1LHHLA2LHHLBHHLHHHQLLLLQHHHH輸輸 入入輸輸 出出VCCNCNCRext/CextCextRintNC7645312141312111098QNCA1A2BQGND（3 3）邏輯功能）邏輯功能 當(dāng)當(dāng)A A1 1、A A2 2兩個(gè)輸入中有一個(gè)或兩個(gè)為低電平時(shí)，兩個(gè)輸入中有一個(gè)或兩個(gè)為低電平時(shí)，B B產(chǎn)生由產(chǎn)生由0 0到到1 1 的正跳變時(shí)。的正跳變時(shí)。 當(dāng)當(dāng)B B為高電平，為高電平

16、，A A1 1、A A2 2中有一個(gè)或兩個(gè)產(chǎn)生由中有一個(gè)或兩個(gè)產(chǎn)生由1 1到到0 0的負(fù)跳變時(shí)。的負(fù)跳變時(shí)。2.2.可重復(fù)觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器可重復(fù)觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器p394p394（4 4）工作波形）工作波形 （見（見p395p395）8.1.3 1.1.定時(shí)定時(shí)2.2.延時(shí)延時(shí)與 門單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器OvBvAvIvtIvtBvtAvtOvtW vI t t1 0 t tw1 tw1 vO1 0 t tw2 tw2 vO 0 A1 Rext/ Cext VCC Cext A2 B Cext Rext/ Cext A1 A2 B Q Q VCC VCC vI vO R1 C1 R2 C2 74121

17、 （1） 74121 （2） vO1 3.3.噪聲消除電路噪聲消除電路CextRext/ CextA1A2B7412174121CRV VCCCCCIQ1DRvOvIQ暫穩(wěn)態(tài)維持時(shí)間暫穩(wěn)態(tài)維持時(shí)間 單穩(wěn)觸發(fā)器的輸出脈寬應(yīng)大于噪聲寬度而小于信號(hào)脈寬，單穩(wěn)觸發(fā)器的輸出脈寬應(yīng)大于噪聲寬度而小于信號(hào)脈寬，才可消除噪聲。才可消除噪聲。 vOvIQ 有用的信號(hào)一般都有一定的脈沖寬度，而噪聲多表現(xiàn)為有用的信號(hào)一般都有一定的脈沖寬度，而噪聲多表現(xiàn)為尖頂脈沖形式。合理地選擇尖頂脈沖形式。合理地選擇R、C的值，使單穩(wěn)態(tài)電路的輸?shù)闹?，使單穩(wěn)態(tài)電路的輸出脈寬大于噪聲寬度而小于信號(hào)的脈寬，即可消除噪聲。出脈寬大于噪聲寬

18、度而小于信號(hào)的脈寬，即可消除噪聲。有用信號(hào)有用信號(hào)噪聲噪聲21I1IO1212RRvvvRRRRvI IvO OV VOHOHV VOLOLV VT-T-V VT+T+O O 施密特觸發(fā)器不同于以前的各類觸發(fā)器（雙穩(wěn)、單施密特觸發(fā)器不同于以前的各類觸發(fā)器（雙穩(wěn)、單穩(wěn)），它具有下述特點(diǎn)：穩(wěn)），它具有下述特點(diǎn)：施密特觸發(fā)器屬于電平觸發(fā)，對(duì)于緩慢變化的信號(hào)仍然適施密特觸發(fā)器屬于電平觸發(fā)，對(duì)于緩慢變化的信號(hào)仍然適 用，當(dāng)輸入電壓達(dá)到用，當(dāng)輸入電壓達(dá)到某一定值時(shí)某一定值時(shí)，輸出電壓會(huì)發(fā)生跳變。，輸出電壓會(huì)發(fā)生跳變。在輸入信號(hào)增加和減少時(shí)，施密特觸發(fā)器有不同的閾值在輸入信號(hào)增加和減少時(shí)，施密特觸發(fā)器有不同

19、的閾值 電壓，正向閾值電壓電壓，正向閾值電壓V VT+T+和負(fù)向閾值電壓和負(fù)向閾值電壓V VT-T-。正向閾值電。正向閾值電 壓與負(fù)向閾值電壓之差，稱為回差電壓，用壓與負(fù)向閾值電壓之差，稱為回差電壓，用V VT T表示（表示（ V VT T = V = VT +T +- V- VT-T- ）它具有下圖所示的傳輸特性。）它具有下圖所示的傳輸特性。8.2.18.2.1用門電路組成的施密特觸發(fā)器用門電路組成的施密特觸發(fā)器1 1vI IvO O符號(hào)符號(hào) 假定電路中，假定電路中，CMOSCMOS反相器的閾值電壓反相器的閾值電壓V VTHTHVVDDDD/2,R/2,R1 1RR2 2且輸入信號(hào)且輸入信號(hào)

20、vI I為三角波，下為三角波，下面分析其工作過程。面分析其工作過程。 當(dāng)當(dāng)vI I=0V=0V時(shí)，時(shí)，G G1 1門截止，門截止，G G2 2門導(dǎo)通，門導(dǎo)通，輸出端，輸出端，vO O=0V=0V。此時(shí)，。此時(shí)，vI1I10V 0V 。 輸入從輸入從0V0V電壓逐漸增加，只要電壓逐漸增加，只要vI1I1VVVTHTH時(shí)，電路狀態(tài)維持時(shí)，電路狀態(tài)維持v0 0=V=VDDDD不變不變V VT-T-V VT+T+vI It tO OV VDDDDvO Ot tO OvI IvO OV VDDDDV VT-T-V VT+T+O OvI IvO OV VDDDDV VT-T-V VT+T+O O1 1vI

21、 IvO O符號(hào)符號(hào)vI IvO OV VOHOHV VOLOLV VT-T-V VT+T+O O1 1vI IvO O符號(hào)符號(hào)反相輸出施密特觸發(fā)器反相輸出施密特觸發(fā)器同相輸出施密特觸發(fā)器同相輸出施密特觸發(fā)器1.1.電路組成電路組成2.2.工作原理工作原理8.2.1 用門電路組成的施密特觸發(fā)器用門電路組成的施密特觸發(fā)器8.2.2 集成施密特觸發(fā)器集成施密特觸發(fā)器8.2.3 施密特觸發(fā)器的應(yīng)用施密特觸發(fā)器的應(yīng)用 1 1G G1 11 1G G2 2R R1 1R R2 2vI IvI1I1vO1O1vO O vI I繼續(xù)上升至最大值后開始下降，當(dāng)繼續(xù)上升至最大值后開始下降，當(dāng)vI1I1=V=VT

22、HTH時(shí)，電路產(chǎn)生如下正反饋過程時(shí)，電路產(chǎn)生如下正反饋過程vI1I1vO1O1vO O 這樣電路又迅速轉(zhuǎn)換為這樣電路又迅速轉(zhuǎn)換為v0 00V0V( (低電平近低電平近似為似為0V)0V)的狀態(tài)，此時(shí)的輸入電平為的狀態(tài)，此時(shí)的輸入電平為vI I減減小時(shí)的閾值電壓，稱為小時(shí)的閾值電壓，稱為負(fù)向閾值電壓負(fù)向閾值電壓，用，用V VT-T-表示。表示。21I11212THTDDRRvVVVRRRR121TTHRVVR將將V VDDDD=2V=2VTHTH代入可得代入可得V VT-T-V VT+T+vI It tO OV VDDDDvO Ot tO Ov vI IvO OV VDDDDV VT-T-V V

23、T+T+O O 只要滿足只要滿足vI IVVT-T-, ,施密特電路就穩(wěn)定在施密特電路就穩(wěn)定在v0 00V0V的狀態(tài)的狀態(tài)回差電壓為：回差電壓為：122TTTTHRVVVVR回差電壓與回差電壓與R R1 1/R/R2 2成正比成正比1 1vI IvO O符號(hào)符號(hào)同相輸出施同相輸出施密特觸發(fā)器密特觸發(fā)器1 1G G1 11 1G G2 2R R1 1R R2 2vI IvI1I1vO1O1vO O3.3.工作波形及電壓傳輸特性工作波形及電壓傳輸特性V VT-T-V VT+T+vI It tO OV VOHOHvO Ot tO OvO1O1t tO OV VOLOLV VOHOHV VOLOLvI

24、 IvO OV VOHOHV VT TV VDDDDO OV VOLOLvI IvO1O1V VOHOHV VT TV VDDDDO O1 1G G1 11 1G G2 2R R1 1R R2 2vI IvI1I1vO1O1vO O例例8.2.1 8.2.1 在下圖所示電路中，電源電壓在下圖所示電路中，電源電壓V VDDDD=10V=10V,G,G1 1、G G2 2選用選用CC4069CC4069反相器，其反相器，其負(fù)載電流最大允許值負(fù)載電流最大允許值I IOH(maxOH(max) )=1.3mA=1.3mA，門的閾值電壓，門的閾值電壓V VTHTHVDD/2=5V，且且R R1 1/R/

25、R2 2=0.5=0.5 。（。（1 1）施密特觸發(fā)器的）施密特觸發(fā)器的V VT+T+、V VT-T-和和VT 。（。（2 2）試選擇）試選擇R R1 1、R R2 2的值。的值。解（解（1 1）求）求V VT+T+、V VT-T-和和VT121(10.5)57.5TTHRVVVVR121(1 0.5) 52.5TTHRVVVVR7.5 2.55( )TTTVVVV（2 2）選擇）選擇R R1 1、R R2 2的值的值為保證反相器為保證反相器G G2 2輸出高電平的負(fù)載電流不超過最大允許值輸出高電平的負(fù)載電流不超過最大允許值I IOH(maxOH(max) )，應(yīng)使，應(yīng)使。時(shí)，當(dāng)選由上式可得考

26、慮到KRRKRKmAVVRVVVIRVVDDOHOHTHOH5.7211585.33.1510,102122(max)2121212252512TTTT HRVVVVRRRRR1 1G G1 11 1G G2 2R R1 1R R2 2vI IvI1I1vO1O1vO O8.2.2 集成施密特觸發(fā)器集成施密特觸發(fā)器（CC40106）p404 vI vO vO， VDD TP1 TP2 TP3 TN5 TN4 TN6 vS2 vS5 TP7 TN8 TP9 TN10 TN12 TP11 VDD 施密特電路施密特電路 整形電路整形電路 輸出電路輸出電路 1 vI vO P P溝道溝道MOSMOS管

27、的開啟電壓為管的開啟電壓為V VTP TP ; ;N N溝道溝道MOSMOS管的開啟電壓為管的開啟電壓為V VTNTN 。8.2.3 施密特觸發(fā)器的應(yīng)用施密特觸發(fā)器的應(yīng)用 vO VOH VOL 0 t tWo vI t v vT T+ +v vT T- -1. 1. 波形變換波形變換 vI VT+ VT 0 t vO VOH VOL 0 t (b) 2. 波形的整形與抗干擾波形的整形與抗干擾 vI VT+ VT 0 t vO VOH VOL 0 t (a) vI IvO OV VOHOHV VOLOLV VT-T-V VT+T+O O1 1vI IvO O符號(hào)符號(hào)反相輸出施密特觸發(fā)器反相輸出施

28、密特觸發(fā)器vI IvO OV VOHOHV VOLOLV VT-T-V VT+T+O O1 1vI IvO O符號(hào)符號(hào)反相輸出施密特觸發(fā)器反相輸出施密特觸發(fā)器合理選擇回差電壓，可消除干擾信號(hào)。合理選擇回差電壓，可消除干擾信號(hào)。 vI O vO O vO O VT2 VT1 t t t vI IvO OV VDDDDV VT-T-V VT+T+O O1 1vI IvO O符號(hào)符號(hào)同相輸出施密特觸發(fā)器同相輸出施密特觸發(fā)器 VT- vI 0 VT+ 0 t vO VO H VO L 0 3. 幅度鑒別幅度鑒別 vI IvO OV VDDDDV VT-T-V VT+T+O O1 1vI IvO O符號(hào)

29、符號(hào)同相輸出施密特觸發(fā)器同相輸出施密特觸發(fā)器8.3 多諧振蕩器多諧振蕩器8.3.1 用門電路組成的多諧振蕩器用門電路組成的多諧振蕩器8.3.2 用施密特觸發(fā)器構(gòu)成波形產(chǎn)生電路用施密特觸發(fā)器構(gòu)成波形產(chǎn)生電路8.3.3 石石英晶體振蕩器英晶體振蕩器8.3 多諧振蕩器多諧振蕩器 開開關(guān)關(guān)電電路路 RCRC延時(shí)環(huán)節(jié)延時(shí)環(huán)節(jié)多諧振蕩器的基本組成：多諧振蕩器的基本組成：（1）開關(guān)器件：產(chǎn)生高、低電平）開關(guān)器件：產(chǎn)生高、低電平（2）反饋延遲環(huán)節(jié)（）反饋延遲環(huán)節(jié)（ RC電路）：利用電路）：利用RC電路電路 的充、放電特性實(shí)現(xiàn)延時(shí)，輸出電壓經(jīng)的充、放電特性實(shí)現(xiàn)延時(shí)，輸出電壓經(jīng) 延時(shí)后延時(shí)后,反饋到開關(guān)器件輸入端

30、，改變電反饋到開關(guān)器件輸入端，改變電 路的輸出狀態(tài)路的輸出狀態(tài),以獲得所需的脈沖波形。以獲得所需的脈沖波形。概述：概述： 多諧振蕩器是一種自激振蕩器，該電路在接通電源后無需外接觸發(fā)信多諧振蕩器是一種自激振蕩器，該電路在接通電源后無需外接觸發(fā)信號(hào)就能產(chǎn)生一定頻率和幅值的矩形脈沖波或方波。由于多諧振蕩器在工作號(hào)就能產(chǎn)生一定頻率和幅值的矩形脈沖波或方波。由于多諧振蕩器在工作過程中不存在穩(wěn)定狀態(tài)，故又稱無穩(wěn)態(tài)電路。過程中不存在穩(wěn)定狀態(tài)，故又稱無穩(wěn)態(tài)電路。8.3.1 8.3.1 用門電路組成的多諧振蕩器用門電路組成的多諧振蕩器D1D2D3D4TPTPTNTNVDDG1G2RvIvo1voC充電充電放電放

31、電1.1.電路的組成及工作原理電路的組成及工作原理p408p408 1 1 vI vO1 vO C R G1 G2 VDD+V+vIvTH-V+vo VDDT1T2t1t2tt第一暫穩(wěn)態(tài)第二暫穩(wěn)態(tài)V+: 二極管的正向?qū)▔航担欢O管的正向?qū)▔航担?.2.振蕩周期的計(jì)算振蕩周期的計(jì)算（1 1）T T1 1的計(jì)算：的計(jì)算：對(duì)應(yīng)于第一暫穩(wěn)態(tài)，設(shè)對(duì)應(yīng)于第一暫穩(wěn)態(tài)，設(shè)t t1 1作為時(shí)間起點(diǎn)，作為時(shí)間起點(diǎn)，T T1 1=t=t2 2-t-t1 1, ,vI I(0(0+ +)= -)= -V V+ +0V, 0V, vI I()= V()= VDDDD, ,=RC=RC。根據(jù)。根據(jù)RCRC電電路瞬態(tài)響

32、應(yīng)的分析，有路瞬態(tài)響應(yīng)的分析，有DD1DDTHVTRClnVVDD2THVTRClnV（2 2）T T2 2的計(jì)算：的計(jì)算：對(duì)應(yīng)于第二暫穩(wěn)態(tài)，設(shè)對(duì)應(yīng)于第二暫穩(wěn)態(tài)，設(shè)t t2 2作為時(shí)間起點(diǎn)，作為時(shí)間起點(diǎn)， vI I(0(0+ +)= V)= VDDDD+ +V V+ +VVDDDD, , vI I()= 0,()= 0,=RC=RC。有。有所以所以2DD12DDTHTHVTTTRClnVVV將將V VTHTH=V=VDDDD/2/2代入，上式變?yōu)榇耄鲜阶優(yōu)門=RCln41.4RCT=RCln41.4RCp410講解(圖8.3.3)VDD+V+vIvTH-V+vo VDDT1T2t1t2tt

33、第一暫穩(wěn)態(tài)第二暫穩(wěn)態(tài)V+: 二極管的正向?qū)▔航?；二極管的正向?qū)▔航担籺1 t2 vo ovI IV VT+T+V VT_T_V VOLOLV VOHOHT T1 1T T2 20 0t t0 0t t12DDTT+DDTTDDTT+DDTT-lnln()lnTTTVVVRCRCRVVVVVCVVVV8.3.2 8.3.2 用施密特觸發(fā)器構(gòu)成波形產(chǎn)生電路用施密特觸發(fā)器構(gòu)成波形產(chǎn)生電路1 1vC CvO OCR 對(duì)應(yīng)于第一暫穩(wěn)態(tài)，設(shè)對(duì)應(yīng)于第一暫穩(wěn)態(tài)，設(shè)t t1 1作為時(shí)間起點(diǎn)，作為時(shí)間起點(diǎn)，T T1 1=t=t2 2-t-t1 1, ,vI I(0(0+ +)= V)= VT-T-, , vI

34、 I()= V()= VDDDD, , v vI I(T(T1 1)= V)= VT+T+, =RC=RC；T T2 2的計(jì)算：對(duì)應(yīng)于第二暫穩(wěn)態(tài)，設(shè)的計(jì)算：對(duì)應(yīng)于第二暫穩(wěn)態(tài)，設(shè)t t2 2作為時(shí)間起點(diǎn)，作為時(shí)間起點(diǎn)， vI I(0(0+ +)= V)= VT+T+, , vI I(T(T2 2)= V)= VT-T-, , vI I()= 0,()= 0,=RC=RC。根據(jù)。根據(jù)RCRC電路瞬態(tài)響應(yīng)的分析，有電路瞬態(tài)響應(yīng)的分析，有例例8.3.1 8.3.1 p412 p4128.3.3 8.3.3 石英晶體振蕩器石英晶體振蕩器1 1、石英晶體電路符號(hào)和選頻特性、石英晶體電路符號(hào)和選頻特性電路符

35、號(hào)電路符號(hào) 阻特性阻特性 fXf0電電感感性性電電容容性性電電容容性性當(dāng)當(dāng) f fs 時(shí)時(shí),電抗電抗 X02、石英晶體振蕩器、石英晶體振蕩器R: 使反相器工作在線性區(qū)使反相器工作在線性區(qū);C1 : 耦合電容。耦合電容。C2 : 抑制高次諧波抑制高次諧波; G1 1 G2 1 C1 R C2 R vO R R的作用是使反相器工作在的作用是使反相器工作在線性放大區(qū)；線性放大區(qū)；C C1 1用作級(jí)間耦合；用作級(jí)間耦合；C C2 2抑制高次諧波，以保證穩(wěn)定的抑制高次諧波，以保證穩(wěn)定的頻率輸出。電容頻率輸出。電容C C2 2的選擇應(yīng)使的選擇應(yīng)使2RC2 fs1 1, ,從而使從而使RCRC2 2并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)

36、并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)在在f fs s處產(chǎn)生極點(diǎn)，以減少諧振信處產(chǎn)生極點(diǎn)，以減少諧振信號(hào)損失。號(hào)損失。C C1 1的選擇應(yīng)使的選擇應(yīng)使C C1 1在頻率在頻率fs時(shí)的容抗可以忽略不計(jì)。時(shí)的容抗可以忽略不計(jì)。3、雙相脈沖產(chǎn)生電路雙相脈沖產(chǎn)生電路1111J1KCI1AQQ12AQ12 上圖石英晶體振蕩器電路上圖石英晶體振蕩器電路的振蕩頻率僅取決于石英晶的振蕩頻率僅取決于石英晶體的（串聯(lián)）諧振頻率體的（串聯(lián)）諧振頻率fs, ,而而與電路中的與電路中的R R、C C的數(shù)值無關(guān)的數(shù)值無關(guān)。這是因?yàn)殡娐穼?duì)。這是因?yàn)殡娐穼?duì)fs頻率所形頻率所形成正反饋?zhàn)顝?qiáng)而易于維持振成正反饋?zhàn)顝?qiáng)而易于維持振蕩。蕩。 為了改善輸出波形，增強(qiáng)

37、為了改善輸出波形，增強(qiáng)帶負(fù)載的能力通常在振蕩器帶負(fù)載的能力通常在振蕩器的輸出端再加一級(jí)反相器。的輸出端再加一級(jí)反相器。vo+-1（8）+VCCRDvICvI1vI2voRSC1C2TQ5K5K5K（復(fù)位）（復(fù)位）（4）（3）（5）（6）（2）（7）（1）G8.4.1 5558.4.1 555定時(shí)器定時(shí)器觸發(fā)輸入觸發(fā)輸入電平觸發(fā)電平觸發(fā)閾值輸入閾值輸入電平觸發(fā)電平觸發(fā)電壓電壓控制端控制端放電端放電端電源電源TTL:516V,200mA;CMOS:318V,4mA復(fù)位端復(fù)位端電平有效電平有效輸出端輸出端接地端接地端電路由分壓器、電壓比較器C1和C2、簡單SR鎖存器、放電三極管T以及緩沖器G組成。1

38、.電路結(jié)構(gòu)：R RD D=1=1、vI1I12V2VCCCC/3/3、vI2I2V VCCCC/3/3時(shí)，時(shí)，R=0R=0、S=1S=1，vo o=0=0，T T飽和導(dǎo)通。飽和導(dǎo)通。2VCC/3VCC/3R RD D=0=0時(shí)，時(shí)，vo o=0=0，T T導(dǎo)通。導(dǎo)通。vo+-1（8）+VCCRDvICvI1vI2voRSC1C2TQ5K5K5K（復(fù)位）（復(fù)位）（4）（3）（5）（6）（2）（7）（1）2VCC/3VCC/3R RD D=1=1、vI1I12V2VCCCC/3/3、vI2I2V VCCCC/3/3時(shí)，時(shí)，R=1R=1、S=1S=1，vo o不變，不變，T T狀態(tài)不變。狀態(tài)不變。R

39、 RD D=0=0時(shí)時(shí), ,vo o=0=0，T T導(dǎo)通。導(dǎo)通。R RD D=1=1、vI1I12V2VCCCC/3/3、vI2I2V VCCCC/3/3時(shí)，時(shí)，R=0R=0、S=1S=1， =0=0，T T飽和導(dǎo)通。飽和導(dǎo)通。0vvo+-1（8）+VCCRDvICvI1vI2voRSC1C2TQ5K5K5K（復(fù)位）（復(fù)位）（4）（3）（5）（6）（2）（7）（1）2VCC/3VCC/3R RD D=1=1、vI1I12V2VCCCC/3/3、vI2I2V VCCCC/3/3時(shí)，時(shí)，R=1R=1、S=0S=0，vo o=1=1，T T截止。截止。R RD D=1=1、vI1I12V2VCCCC

40、/3/3、vI2I2V VCCCC/3/3時(shí)，時(shí)，R=1R=1、S=1S=1，vo o不變，不變，T T狀態(tài)不變。狀態(tài)不變。R RD D=1=1、vI1I12V2VCCCC/3/3、vI2I2V VCCCC/3/3時(shí)，時(shí)，R=0R=0、S=1S=1，vo o=0=0，T T飽和導(dǎo)通。飽和導(dǎo)通。R RD D=0=0時(shí)，時(shí)，vo o=0=0，T T導(dǎo)通。導(dǎo)通。vo+-1（8）+VCCRDvICvI1vI2voRSC1C2TQ5K5K5K（復(fù)位）（復(fù)位）（4）（3）（5）（6）（2）（7）（1） 2V2VCCCC/3 V/3 2V2VCCCC/3 V/3 VCCCC/3 1 0 /3 1 0 導(dǎo)通導(dǎo)

41、通 2VV/3 VCCCC/3 1 /3 1 不變不變 不變不變 vI1 vI2 RD vO T 0 0 0 0 導(dǎo)通導(dǎo)通2 . 電路功能8.4.2 8.4.2 用用555555定時(shí)器組成施密特觸發(fā)器定時(shí)器組成施密特觸發(fā)器如何改變電路的閾值電壓和回差電壓如何改變電路的閾值電壓和回差電壓? vI VCC 2 3 VCC 1 3 O vO O t t vo+-1（8）+VCCRDvICvI1vI2voRSC1C2TQ5K5K5K（復(fù)位）（復(fù)位）（4）（3）（5）（6）（2）（7）（1）vIVCC 8 4 555 62 vI vO 0.01m mF7351 2V2VCCCC/3 V/3 2V2VCC

42、CC/3 V/3 VCCCC/3 1 0 /3 1 0 導(dǎo)通導(dǎo)通 2VV/3 VCCCC/3 1 /3 1 不變不變 不變不變 vI1 vI2 RD vO T 0 0 0 0 導(dǎo)通導(dǎo)通vI IvO OV VOHOHV VOLOLV VCCCC/3/3O O2V2VCCCC/3/38.4.3 8.4.3 用用555555定時(shí)器定時(shí)器組成組成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 1 1、電路、電路 VCC vI R vO 0.01m mF C vC 8 4 555 7 6 2 3 5 1 外加觸發(fā)信號(hào)，電路轉(zhuǎn)換到暫態(tài)，外加觸發(fā)信號(hào)，電路轉(zhuǎn)換到暫態(tài)，輸出為輸出為1 。觸發(fā)信號(hào)消除后，電容充電電路自動(dòng)轉(zhuǎn)換到穩(wěn)態(tài)觸

43、發(fā)信號(hào)消除后，電容充電電路自動(dòng)轉(zhuǎn)換到穩(wěn)態(tài)輸出為輸出為0 。沒有觸發(fā)信號(hào)時(shí)沒有觸發(fā)信號(hào)時(shí)( I )電路處于穩(wěn)態(tài)，電路處于穩(wěn)態(tài)，輸出為輸出為0 0 。 13VCCVCCvo+-1（8）+VCCRDvICvI1vI2voRSC1C2TQ5K5K5K（復(fù)位）（復(fù)位）（4）（3）（5）（6）（2）（7）（1）vIC0.01F上次課上次課 VCC vI R vO 0.01m mF C vC 8 4 555 7 6 2 3 5 1 tw=RC1n31.1RC 工作波形及輸出脈寬的計(jì)算工作波形及輸出脈寬的計(jì)算電路是可重復(fù)觸發(fā)的單穩(wěn)電路是可重復(fù)觸發(fā)的單穩(wěn)? ? 不可重復(fù)觸發(fā)不可重復(fù)觸發(fā)如將如將5腳接電壓腳接電壓

44、VIC,電路的脈寬會(huì)改變嗎電路的脈寬會(huì)改變嗎?（ 會(huì)改變）；會(huì)改變）；VIC增增加加,脈寬如何改變脈寬如何改變?（變寬）；（變寬）； VIC減小，脈寬如何改變減小，脈寬如何改變?（變（變窄）。窄）。 vI O vC O vO O 2 3 VCC tW t t t vI O t 8 4 2 5 3 7 6 vI 1 vIC C vO R VCC 脈沖寬度調(diào)制器脈沖寬度調(diào)制器工作波形工作波形 vIC O VCC VCC 2 3 VCC 1 3 t vO O t 2. 555組成的單穩(wěn)態(tài)的應(yīng)用組成的單穩(wěn)態(tài)的應(yīng)用: 當(dāng)控制電壓當(dāng)控制電壓vIC升高時(shí)，電路的閾值電壓升高，輸出的脈沖升高時(shí)，電路的閾值電壓

45、升高，輸出的脈沖寬度隨之增加；當(dāng)控制電壓寬度隨之增加；當(dāng)控制電壓vIC升高降低時(shí)，電路的閾值電壓也升高降低時(shí)，電路的閾值電壓也降低，輸出的脈沖寬度也隨之減小。降低，輸出的脈沖寬度也隨之減小。 用用555555定時(shí)器組成的定時(shí)器組成的可重復(fù)觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器可重復(fù)觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 vI O vC O vO O 2 3 VCC tW t t t 8 4 7 6 2 1 3 5 R VCC R1 C T vI vO 0.01m mF 當(dāng)輸入負(fù)向脈沖當(dāng)輸入負(fù)向脈沖vI后，三極管后，三極管T導(dǎo)通，電容導(dǎo)通，電容C很快放電，即很快放電，即vI2=0 、vI10電電路進(jìn)入路進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)暫穩(wěn)態(tài)， vo=1；

46、555內(nèi)部放電管截止，此時(shí)內(nèi)部放電管截止，此時(shí) vI觸發(fā)脈沖消失，外部三觸發(fā)脈沖消失，外部三極管極管T也截止，電源也截止，電源VCC通過電位器對(duì)電容通過電位器對(duì)電容C充電，如果在電容上的電壓沒充電，如果在電容上的電壓沒有到達(dá)有到達(dá)2VCC/3時(shí)，又有新的負(fù)向脈沖時(shí)，又有新的負(fù)向脈沖vI到達(dá)，三極管到達(dá)，三極管T導(dǎo)通，電容導(dǎo)通，電容C很快放很快放電，即單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器又被重新觸發(fā)，故為可重復(fù)觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。電，即單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器又被重新觸發(fā)，故為可重復(fù)觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。8.4.4 用用555定時(shí)器定時(shí)器組成組成多諧振蕩器多諧振蕩器1 1、電路組成電路組成 VCC vC vO 0.01m mF C 8

47、4 555 7 6 2 3 5 1 R1R2VCCvo+-1（8）+VCCRDvICvI1vI2voRSC1C2TQ5K5K5K（復(fù)位）（復(fù)位）（4）（3）（5）（6）（2）（7）（1）C0.01FR1R21 1）電路第一暫穩(wěn)態(tài)，輸出為電路第一暫穩(wěn)態(tài)，輸出為1 1，放電管截止。此時(shí)電容充電，當(dāng)，放電管截止。此時(shí)電容充電，當(dāng) vC C2V2VCCCC/3/3時(shí)，電路轉(zhuǎn)換到第二暫穩(wěn)態(tài)時(shí)，電路轉(zhuǎn)換到第二暫穩(wěn)態(tài), ,輸出為輸出為0 0，放電管導(dǎo)通。，放電管導(dǎo)通。2 2、工作原理、工作原理2 2）電路第二暫穩(wěn)態(tài)，輸出為電路第二暫穩(wěn)態(tài)，輸出為0 0，放電管導(dǎo)通。此時(shí)電容放電，當(dāng)，放電管導(dǎo)通。此時(shí)電容放電，

48、當(dāng) vC CVVCCCC/3/3時(shí)，電路轉(zhuǎn)換到第一暫穩(wěn)態(tài)，輸出為時(shí)，電路轉(zhuǎn)換到第一暫穩(wěn)態(tài)，輸出為1 1，放電管截止。，放電管截止。3、工作波形與振蕩頻率計(jì)算工作波形與振蕩頻率計(jì)算tPL=R2C1n20.7R2C tpH = (R1+R2)C1n20.7(R1+R2)C PLPH1211.43(2)fttRR C VCC vC vO 0.01m mF C 8 4 555 7 6 2 3 5 1 R1 R2 vC VCC 2 3 VCC 1 3 O vO O tPL tPH t t 4 4、用用555555定時(shí)器組成定時(shí)器組成占空比可的調(diào)占空比可的調(diào)多諧振蕩器多諧振蕩器tPL=RBC1n20.7R

49、BC tpH = RAC1n20.7RAC RA RB R1 R2 R3 D2 C vC D1 8 4 7 6 2 1 5 3 555 VCC vO 0.01m m F C)RR(.ttfB ApLpH4311%(%)q100A B BA AR RR RR R 結(jié) 束flash脈沖的概念脈沖的概念矩形脈沖的主要特征矩形脈沖的主要特征多諧振蕩器多諧振蕩器施密特觸發(fā)器施密特觸發(fā)器 施密特觸發(fā)器的應(yīng)用施密特觸發(fā)器的應(yīng)用波形變換波形變換 t 1 3 VCC 2 3 VCC vI 0 t vO1 VOH 0 電路的頻率可變電路的頻率可變?占空比可變占空比可變?如何改變占空比如何改變占空比?回差電壓減小回

50、差電壓減小,占空比如何變化占空比如何變化?VCC VCC18 4 555 6 2 vI R vO2 vO1 VIC 0.01m mF7 3 5 1 vI IvO1O1V VOHOHV VOLOLVT_O OVT+ 波形產(chǎn)生電路波形產(chǎn)生電路( (多諧振蕩器多諧振蕩器 )VCC 8 4 555 6 2 R 0.01m mF 7 3 5 1 C 1 1vC CvO OCRv vo ov vI IV VT+T+V VT_T_V VOLOLV VOHOHT T1 1T T2 20 0t t0 0t t12DDTT+DDTTDDTT+DDTT-lnln()lnTTTVVVRCRCRVVVVVCVVVV C

51、 Cv vo ov vI IR R1 1 R vI 8 4 6 7 555 3 2 5 1 vo2 +VCC vI vo1 t t 0 0 (a) 電路 (b) 工作波形 +VCC1 vo1 vIC VT+ VT 2VCC/3 VCC/3 控制電壓 調(diào)節(jié)回差 8.4.28.4.2、用、用555555定時(shí)器組成施密特觸發(fā)器定時(shí)器組成施密特觸發(fā)器（1 1）當(dāng)）當(dāng)vI =0=0時(shí)，時(shí)，R=1R=1、S=0S=0，觸發(fā)器置，觸發(fā)器置1 1，即，即Q=1Q=1， v0101= = v 0 0=1=1。vI升高時(shí)，升高時(shí)， 在未達(dá)到在未達(dá)到2V2VCCCC/3/3以前，以前，v 0101= = v 0 0

52、=1 =1 的狀態(tài)不會(huì)改變。的狀態(tài)不會(huì)改變。 R vI 8 4 6 7 555 3 2 5 1 vo2 +VCC vI vo1 t t 0 0 (a) 電路 (b) 工作波形 +VCC1 vo1 vIC VT+ VT 2VCC/3 VCC/3 控制電壓 調(diào)節(jié)回差 （1 1）當(dāng)）當(dāng)vI =0=0時(shí)，時(shí)，R=1R=1、S=0S=0，觸發(fā)器置，觸發(fā)器置1 1，即，即Q=1Q=1， v0101= = v 0 0=1=1。vI 升高時(shí)，升高時(shí)， 在未達(dá)到在未達(dá)到2V2VCCCC/3/3以前，以前，v 0101= = v 0 0=1 =1 的狀態(tài)不會(huì)改變。的狀態(tài)不會(huì)改變。（2 2）當(dāng)）當(dāng)vI 升高到升高到

53、2VCC/3 時(shí)時(shí)，比較器，比較器C C1 1輸出跳變?yōu)檩敵鎏優(yōu)? 0、C C2 2輸出為輸出為1 1，觸發(fā)器，觸發(fā)器 置置0 0，即跳變?yōu)椋刺優(yōu)镼=0Q=0， v 01、 v 0也隨之跳變?yōu)橐搽S之跳變?yōu)? 0。此后。此后vI繼續(xù)上升到最繼續(xù)上升到最 大值，然后再降低，但未到達(dá)大值，然后再降低，但未到達(dá)VCC/3 以前以前v v0101=0 v=0 v0 0=0=0的狀態(tài)不會(huì)改變。的狀態(tài)不會(huì)改變。 R vI 8 4 6 7 555 3 2 5 1 vo1 +VCC vI vo t t 0 0 (a) 電路 (b) 工作波形 +VCC1 vo vCO VT+ VT 2VCC/3 VCC/3

54、 控制電壓 調(diào)節(jié)回差 （3 3）當(dāng)）當(dāng)vI 下降到下降到 VCC/3 時(shí)時(shí)，比較器，比較器C C1 1輸出跳變?yōu)檩敵鎏優(yōu)? 1、C C2 2輸出為輸出為0 0，觸發(fā)器，觸發(fā)器 置置1 1，即跳變?yōu)?，即跳變?yōu)镼=1Q=1， v 01、 v 0也隨之跳變?yōu)橐搽S之跳變?yōu)? 1。此后。此后vI繼續(xù)下降到繼續(xù)下降到0 0， 但但v v0101=1 v=1 v0 0=1=1的狀態(tài)不會(huì)改變。的狀態(tài)不會(huì)改變。（1 1）當(dāng)）當(dāng)vI =0=0時(shí)，時(shí)，R=1R=1、S=0S=0，觸發(fā)器置，觸發(fā)器置1 1，即，即Q=1Q=1， v0101= = v 0 0=1=1。vI 升高時(shí)，升高時(shí)， 在未達(dá)到在未達(dá)到2V2VC

55、CCC/3/3以前，以前，v 0101= = v 0 0=1 =1 的狀態(tài)不會(huì)改變。的狀態(tài)不會(huì)改變。（2 2）當(dāng)）當(dāng)vI 升高到升高到2VCC/3 時(shí)時(shí)，比較器，比較器C C1 1輸出跳變?yōu)檩敵鎏優(yōu)? 0、C C2 2輸出為輸出為1 1，觸發(fā)器，觸發(fā)器 置置0 0，即跳變?yōu)?，即跳變?yōu)镼=0Q=0， v 01、 v 0也隨之跳變?yōu)橐搽S之跳變?yōu)? 0。此后。此后vI繼續(xù)上升到最繼續(xù)上升到最 大值，然后再降低，但未到達(dá)大值，然后再降低，但未到達(dá)VCC/3 以前以前v v0101=0 v=0 v0 0=0=0的狀態(tài)不會(huì)改變。的狀態(tài)不會(huì)改變。8.4.3、用、用555定時(shí)器組成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器定時(shí)器組成單穩(wěn)

56、態(tài)觸發(fā)器 2V2VCCCC/3 V/3 2V2VCCCC/3 V/3 VCCCC/3 1 0 /3 1 0 導(dǎo)通導(dǎo)通 2VV/3 VCCCC/3 1 /3 1 不變不變 不變不變 vI1 vI2 RD vO T 0 0 0 0 導(dǎo)通導(dǎo)通5 5腳到地之間接的腳到地之間接的0.010.01F F電容用于消除高頻干擾。電容用于消除高頻干擾。 2VCC/3 C R vI 8 4 7 3 6 555 2 5 1 0.01F vo VCC vI vo t t tw 0 0 vc t 0 沒有觸發(fā)信號(hào)時(shí)沒有觸發(fā)信號(hào)時(shí)vI處于高電平（處于高電平（ vIVCC/3 ）, ,如果接通如果接通V VCCCC后瞬間后瞬間Q