中文王模電課件4篇1章

數(shù)字邏輯電路組成的脈沖電路

采用數(shù)字電路也同樣可以產(chǎn)生各種信號(hào),如正弦波、脈沖波、三角波等等。一、門(mén)電路組成的脈沖電路1.TTL集成門(mén)電路組成的脈沖電路積分式結(jié)構(gòu)微分式結(jié)構(gòu)2.CMOS門(mén)電路組成的晶體振蕩器

用邏輯門(mén)電路和石英晶體能構(gòu)成振蕩頻率很穩(wěn)定的脈沖波形，通常用在數(shù)字邏輯電路中，作為時(shí)鐘脈沖信號(hào)。

這種振蕩電路主要有兩種電路結(jié)構(gòu)。一種是將諧振頻率選在串聯(lián)諧振頻率fs，由于諧振時(shí)電抗為0，把晶體設(shè)置在正反饋回路，構(gòu)成串聯(lián)型石英晶體振蕩器。串聯(lián)型晶體多諧振蕩器把晶體設(shè)置在正反饋回路，構(gòu)成串聯(lián)型石英晶體振蕩器。

電路中，R是偏置電阻，使靜態(tài)時(shí)工作點(diǎn)落在轉(zhuǎn)換特性的線性區(qū)，以利容易起振，晶體串在正反饋回路。電路中vo1和vo2近似為正弦，經(jīng)G1整形后變成方波。另一類(lèi)是并聯(lián)型石英晶體振蕩器，頻率選在和之間，使晶體呈現(xiàn)電感性，以便形成電容三點(diǎn)式的振蕩。并聯(lián)型晶體多諧振蕩器溫度校正電容頻率微調(diào)電容波形整形三、集成定時(shí)器組成的波形發(fā)生器555集成定時(shí)器是由模擬和數(shù)字電路巧妙結(jié)合在一起后形成的單片集成電路,電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。由于設(shè)計(jì)思路的獨(dú)特，該集成電路廣泛地應(yīng)用在脈沖的產(chǎn)生、整形、定時(shí)和延時(shí)等方面。1.集成定時(shí)器的電路組成（CC7555為例）引腳排列內(nèi)部電路

電路由三只電阻產(chǎn)生的兩個(gè)基準(zhǔn)電壓，作為比較器的參考基準(zhǔn)。兩個(gè)比較器的輸出S和R，作為或非門(mén)組成鎖存器的觸發(fā)信號(hào)，兩只非門(mén)為擴(kuò)大輸出電流用，場(chǎng)效應(yīng)管T用作放電通路。電路用8只引腳封裝，控制信號(hào)主要由高觸發(fā)端VTH和低觸發(fā)端VTL加入。當(dāng)時(shí)，S=0時(shí)，S=1時(shí)，R=1時(shí)，R=0

或非門(mén)組成的RS鎖存器功能：R

S

Q00保持01110011禁用2.集成定時(shí)器的應(yīng)用①構(gòu)成基本RS觸發(fā)器構(gòu)成基本RS觸發(fā)器電路

6腳高觸發(fā)端作R輸入，2腳低觸發(fā)端作S輸入構(gòu)成，而其它引腳不用，引腳5連接的電容器作高頻旁路用，以保證參考電壓穩(wěn)定。分析后功能如下：外觸發(fā)信號(hào)內(nèi)部RS

輸出RSRSQ

000110100保持1011禁用11100②構(gòu)成多諧振蕩器電路中，R1，R2，C是電路中的定時(shí)元件，決定振蕩周期。電路的振蕩過(guò)程如下：合上電源瞬間，C上的電壓多諧振蕩器的工作特點(diǎn)只要一合上電源，電路的輸出就能在輸出高電平和輸出低電平兩個(gè)狀態(tài)之間進(jìn)行自動(dòng)的轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生前后沿都很陡的矩形波。0100保持111001011禁用00011R

S

R

S

Q

外觸發(fā)信號(hào)內(nèi)部RS

輸出不能突變，引腳2、6都為0，輸出為高電平，內(nèi)部場(chǎng)效應(yīng)管截止，因此，電容C充電，引腳2、6電壓一起升高，當(dāng)升至（1/3）VDD時(shí)，輸出狀態(tài)仍繼續(xù)保持，當(dāng)電容上電壓升到（2/3）VDD后，電路輸出變?yōu)榈碗娖?，?nèi)部場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)電，所以,C上電壓通過(guò)R2→場(chǎng)效應(yīng)管而放電。只要一開(kāi)始放電，電路的狀態(tài)又保持，放電繼續(xù)。當(dāng)放至（1/3)VDD時(shí)，電路的輸出又變?yōu)楦唠娖?，C又充電。如此周而復(fù)始，得到一個(gè)前后沿很陡的矩形波，如圖所示。振蕩周期計(jì)算占空比基本思路：使兩個(gè)參考電壓實(shí)現(xiàn)可調(diào)，從而改變振蕩頻率。(a)實(shí)現(xiàn)壓控振蕩(VCO或V/F)用外加電壓控制電路的振蕩頻率

幾種改進(jìn)電路(b)實(shí)現(xiàn)脈沖調(diào)制波輸出

可以在555的第4引腳端（即復(fù)位端）加調(diào)制信號(hào)，當(dāng)調(diào)制信號(hào)高電平時(shí)，電路產(chǎn)生高頻振蕩，調(diào)制信號(hào)低電平時(shí)，不振蕩，輸出低電平。(c)占空比可調(diào)的多諧振蕩器實(shí)現(xiàn)占空比可調(diào)的基本思路是：設(shè)法使充放電回路分開(kāi)。合電源瞬間，引腳2、6電壓為0V，輸出高電平，內(nèi)部場(chǎng)效應(yīng)管截止，C充電，充電回路為：R1D1RW’C地電源，電容器C上的電壓指數(shù)規(guī)律上升。2、6引腳的電位達(dá)到（2/3)VDD時(shí)，輸出變?yōu)榈碗娖?，?nèi)部管子導(dǎo)電，電容開(kāi)始放電，路徑為：C(+)RW’’D2R2TC(-)該電路的振蕩頻率為：放電至(1/3)VDD時(shí)，又回到前一狀態(tài)，如此周而復(fù)始。(d)充放電電容分開(kāi)的多諧振蕩器經(jīng)分析后的波形如下：T2tttT1③構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器

單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的工作特點(diǎn)：電路需要觸發(fā)信號(hào)，無(wú)觸發(fā)信號(hào)輸入時(shí)，電路一直處在穩(wěn)定狀態(tài)（由電路結(jié)構(gòu)決定），電路一旦受觸發(fā)，輸出狀態(tài)立刻進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)，觸發(fā)信號(hào)消失后，電路狀態(tài)能在暫態(tài)維持一定時(shí)間后，自動(dòng)返回到穩(wěn)態(tài)，等待下一次觸發(fā)。暫態(tài)的維持時(shí)間長(zhǎng)短由電路中的定時(shí)元件決定。觸發(fā)信號(hào)延遲時(shí)間

無(wú)觸發(fā)信號(hào)輸入時(shí)，引腳2高電平，引腳6為低電平，所以電路處在穩(wěn)態(tài)，輸出為低電平，內(nèi)部場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)電。

觸發(fā)信號(hào)加入后（下降沿），引腳2變低電平，使輸出跳變?yōu)楦唠娖剑瑑?nèi)部管子截止，此后，電容C充電（觸發(fā)信號(hào)撤消后），電容C上的電壓上升，當(dāng)上升至（2/3）VDD時(shí)，輸出變?yōu)榈碗娖?，T導(dǎo)電，電容又放電。等待第二次觸發(fā)。其波形如圖。

是場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)電時(shí)的溝導(dǎo)電阻

從波形圖可知，電路被觸發(fā)進(jìn)入暫態(tài)后，必須等待暫態(tài)結(jié)束后，并讓電路狀態(tài)完全回到穩(wěn)態(tài)時(shí)，才能加入第二次觸發(fā)信號(hào)，否則電路工作將會(huì)混亂。因此，暫態(tài)結(jié)束，并使電容放光電所需時(shí)間稱(chēng)為電路的恢復(fù)時(shí)間。

可重觸發(fā)是指：?jiǎn)畏€(wěn)電路在第一次受觸發(fā)進(jìn)入暫態(tài)定時(shí)后，可以連續(xù)加入觸發(fā)脈沖，每加入一次觸發(fā)信號(hào)，電路的延遲時(shí)間將從原延時(shí)繼讀，使暫態(tài)時(shí)間不斷地延續(xù)下去，以得到長(zhǎng)時(shí)間的延遲時(shí)間。而二次觸發(fā)時(shí)間的最短間隔稱(chēng)為分辨時(shí)間：可重觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器下圖是能實(shí)現(xiàn)可重觸發(fā)的電路可重觸發(fā)部分：電路在無(wú)觸發(fā)脈沖之前，555的引腳2高電平C充有電壓，集成定時(shí)器輸出低電平。觸發(fā)脈沖低電平后，T飽和導(dǎo)電，引腳2、6都是低電平，定時(shí)器輸出高電平，當(dāng)觸發(fā)信號(hào)高電平后，定時(shí)器高電平輸出維持，電容器C開(kāi)始充電，如果之后沒(méi)有觸發(fā)信號(hào)，則工作過(guò)程和前述單次觸發(fā)相同。如果之后又有一個(gè)觸發(fā)脈沖，則電容電壓又被放掉，觸發(fā)負(fù)脈沖過(guò)后電容又充電，進(jìn)行第二次定時(shí)。

線性?xún)?yōu)良的鋸齒波發(fā)生器：采用恒流充放電措施，該電路采用鏡像電流源的技術(shù)實(shí)現(xiàn)。其中由可求出I電流④構(gòu)成斯密特觸發(fā)器（雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器）

電路的工作特點(diǎn)：電路有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，在輸入觸發(fā)信號(hào)的作用下，電路的輸出狀態(tài)能從一個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一個(gè)狀態(tài)。分析可以從二個(gè)過(guò)程進(jìn)行觸發(fā)信號(hào)從小到大變化時(shí)：集成定時(shí)器內(nèi)部的R=0,S=1,輸出為高電平。定時(shí)器內(nèi)部R=S=0，定時(shí)器輸出狀態(tài)保持。R=1,S=0，定時(shí)器輸出變?yōu)榈碗娖街灰敵鰻顟B(tài)保持不變，只有當(dāng)，輸出重新跳變?yōu)楦唠娖?。觸發(fā)信號(hào)從大到小變化時(shí)：斯密觸發(fā)器電壓傳輸特性假定輸入是一個(gè)三角波，則輸出波形如圖所示斯密觸發(fā)器電路符號(hào)

斯密特觸發(fā)器用于波形整形，組成多諧振蕩器，也用于組成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器等電路。斯密特組成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器斯密特組成多諧振蕩器4.1.3單片集成多功能函數(shù)發(fā)生一、單片集成ICL8038型多功能函數(shù)發(fā)生器特點(diǎn)：有正弦波、矩形波、三角波（鋸齒波）三種波形輸出；矩形波的占空比任意調(diào)節(jié)，頻率范圍為0.001Hz～1MHz，失真度<0.1%。內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖引腳排列圖

內(nèi)部有兩個(gè)電壓比較器，二個(gè)參考電壓（,),兩個(gè)電流源，兩個(gè)緩沖器，還有一個(gè)正弦函數(shù)轉(zhuǎn)換器（三角波轉(zhuǎn)換成正弦波電路）。其原理是由觸發(fā)器控制開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)恒流充電還是恒流放電，產(chǎn)生方波和三角波，三角波再轉(zhuǎn)換成正弦波輸出。上拉電阻，（因內(nèi)部集電極開(kāi)路輸出）不由外接壓控調(diào)頻時(shí)，調(diào)頻外接短路函數(shù)發(fā)生器的外接頻率調(diào)節(jié)，（R