第七章 脈沖波形的產(chǎn)生與完整

第七章脈沖波形的產(chǎn)生與完整2023/9/8GUETSchoolofInformation&Communications1第1頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/9/8GUETSchoolofInformation&Communications2第七章脈沖波形的產(chǎn)生與整形7.1概述7.2555定時器7.3單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器7.4施密特觸發(fā)器7.5多諧振蕩器第2頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/9/8GUETSchoolofInformation&Communications37.1概述一、脈沖信號脈沖是脈動和短促的意思，凡是具有不連續(xù)波形的信號均可稱為脈沖信號。廣義講，各種非正弦信號都是脈沖信號。(a)矩形波(b)方波(c)尖脈沖(d)鋸齒波第3頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/9/8GUETSchoolofInformation&Communications4在數(shù)字系統(tǒng)中常常需要用到各種幅度、寬度以及具有陡峭邊沿的矩形脈沖信號，如觸發(fā)器的時鐘脈沖（CP）。獲取這些脈沖信號的方法通常有兩種：①脈沖產(chǎn)生電路直接產(chǎn)生；②利用已有的周期信號整形、變換得到。脈沖整形、變換電路——單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器施密特觸發(fā)器；脈沖產(chǎn)生電路——多諧振蕩器；多用途的定時電路——555定時器。第4頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/9/8GUETSchoolofInformation&Communications5二、脈沖信號的參數(shù)trtftWT0.9Um0.5Um0.1UmUm矩形脈沖信號的主要參數(shù)脈沖幅度脈沖周期脈沖寬度上升時間下降時間占空比q－－脈沖寬度與脈沖周期的比值，q＝tW/T。第5頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/9/8GUETSchoolofInformation&Communications6三、脈沖產(chǎn)生電路的暫態(tài)分析脈沖波形產(chǎn)生與整形電路多是由RC充放電電路構(gòu)成的。①開關(guān)閉合的一瞬間，電容器上電壓不能突變，滿足開關(guān)定理UC(0+)=UC(0-)。②充電暫態(tài)過程結(jié)束后，流過電容器的電流iC(∞)為0，即電容器相當于開路。tMU(t)UTtU(∞)0U(0+)CCCUC(t)SUCR第6頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/9/8GUETSchoolofInformation&Communications7④令uC(tW)=UT，則從暫態(tài)過程的起始值UC(0+)變到UT所經(jīng)歷的時間tW（脈沖寬度）可用下式計算：③電路的時間常數(shù)τ=RC，τ決定了暫態(tài)時間的長短。根據(jù)三要素公式，可以得到電壓隨時間變化的方程為tWU(t)UTtU(∞)0U(0+)CCC第7頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/9/8GUETSchoolofInformation&Communications87.2555定時器

555電路又稱為集成定時器。555定時器是一種多用途的數(shù)字—模擬混合集成電路，可以方便地構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，施密特觸發(fā)器和多諧振蕩器。1972年由Signetics公司推出。既有雙極型產(chǎn)品，也有MOS型產(chǎn)品。雙極型產(chǎn)品型號的最后3位數(shù)碼是555，單極型最后數(shù)字是7555如：CB555是國產(chǎn)雙極型電路；CH7555是CMOS型電路。第8頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/9/8GUETSchoolofInformation&Communications9一、555定時器的電路結(jié)構(gòu)TR＋－C1UR15k5k＋－C25kUR2&&&14G1RQQG2SG3G43VT7UCCUCOu6(TH)5()6217oRD2放電端uu12348765地2oRDUCC放電端6UCO555uuu雙極型555電路CMOS型555電路電源電壓范圍最大負載電流5—16V3—18V200mA4mA電壓比較器，若u+>u-，則輸出為高電平，反之輸出為低電平。基本觸發(fā)器清零端：0有效輸出緩沖器，起整形和提高負載的作用。第9頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/9/8GUETSchoolofInformation&Communications10TR＋－C1UR15k5k＋－C25kUR2&&&14G1RQQG2SG3G43VT8UCCUCOu6(TH)5()6217oRD2放電端uu1.分壓器電壓控制端①5腳懸空時，，；②5腳外接控制電壓UCO時，。注：當5腳不加控制電壓時，通常經(jīng)過一個0.01μF的電容接地，以抑制干擾。第10頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/9/8GUETSchoolofInformation&Communications11TR＋－C1UR15k5k＋－C25kUR2&&&14G1RQQG2SG3G43VT8UCCUCOu6(TH)5()6217oRD2放電端uu2.電壓比較器U+≥U-時，Ci＝1；U+＜U-時，Ci＝0。

閾值輸入端觸發(fā)輸入端3.基本RS觸發(fā)器RSu0001(約束）01010111保持異步清零端第11頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/9/8GUETSchoolofInformation&Communications12TR＋－C1UR15k5k＋－C25kUR2&&&14G1RQQG2SG3G43VT8UCCUCOu6(TH)5()6217oRD2放電端uu4.放電三極管VT是一個集電極開路的放電三極管。當uO＝0時，VT導通；當uO＝1時，VT截止。

第12頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/9/8GUETSchoolofInformation&Communications13二、555定時器的功能TR＋－C1UR15k5k＋－C25kUR2&&&14G1RQQG2SG3G43VT8UCCUCOu6(TH)5()6217oRD2放電端uu5腳不外接控制電壓。定時器的主要功能取決于兩個比較器輸出對RS觸發(fā)器和放電管VT狀態(tài)的控制。第13頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/9/8GUETSchoolofInformation&Communications14不變不變1導通01截止11導通0××0VTuOu2u6輸出輸入555定時器功能表5腳不接控制電壓:TR＋－C1UR15k5k＋－C25kUR2&&&14G1RQQG2SG3G43VT8UCCUCOu6(TH)5()6217oRD2放電端uuRDTHTRTD狀態(tài)低導通1>>低導通1導通<<低（不變）高截止11<>>高截止（不變）uCOuCO2當在uCO端外接控制電壓時，閾值電壓將變化：變?yōu)閡CO;變?yōu)閡CO/2。隨著TH端和TR端的電壓不同，其工作狀態(tài)將發(fā)生變化：<0第14頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/9/8GUETSchoolofInformation&Communications15THTR23VCC<>23VCC>13VCC13VCC<23VCC<>13VCCu01保持表2

RD=1時的表1由表2可得如下口訣：大于、大于、出0；小于、小于、出1；小于、大于、保持第15頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/9/8GUETSchoolofInformation&Communications167.3施密特觸發(fā)器一、555定時器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器1.電路結(jié)構(gòu)和邏輯符號UIUO+VCC123456785550.01uF第16頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/9/8GUETSchoolofInformation&Communications172.工作原理UITHTRUO23VCC<>23VCC>13VCC13VCC<23VCC<≥23VCC010≤13VCC13VCC<1tUItUO13VCC23VCC電壓波形演示第17頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/9/8GUETSchoolofInformation&Communications18施密特觸發(fā)器是一種常用的脈沖信號整形電路。工作特性：3.工作特性tUItUO13VCC23VCC

1、電平觸發(fā)：觸發(fā)信號UI可以是變化緩慢的模擬信號，UI達某一電平值時，輸出電壓U0突變。U0為脈沖信號。

2、電壓滯后傳輸：輸入信號UI從低電平上升過程中，電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換時對應(yīng)的輸入電平，與UI從高電平下降過程中電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換時對應(yīng)的輸入電平不同。

利用上述兩個特點，施密特觸發(fā)器不僅能將邊沿緩慢變化的信號波形整形為邊沿陡峭的矩形波，還可以將疊加在矩形脈沖高、低電平上的噪聲有效地清除。第18頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/9/8GUETSchoolofInformation&Communications19tUItUO13VCC23VCCuo0U－U+uI電壓傳輸特性①輸入信號上升時對應(yīng)的轉(zhuǎn)換電平U+

，稱為正向閾值電壓；②輸入信號下降時對應(yīng)的轉(zhuǎn)換電平U－

，稱為負向閾值電壓；③差值ΔU＝U+－U-，稱為回差電壓。正向閾值電壓U+負向閾值電壓U－第19頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/9/8GUETSchoolofInformation&Communications20UO1UI’UIUO11R2R1G1G2二、用門電路構(gòu)成施密特觸發(fā)器1、構(gòu)成UIUO1UO說明UI=00010同相施密特觸發(fā)器UI上升過程中U+VTH10U+VTH10G1、G2門將要翻轉(zhuǎn)=U+=VTH0UO突變UI下降過程中>U->VTH010110U-VTH=U-=VTHG1、G2門將要翻轉(zhuǎn)UO突變1UI’（用CMOS非門）=>=>=>=>2、工作原理>U+>VTH0110U-VTH第20頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/9/8GUETSchoolofInformation&Communications213、舉例設(shè)UI為緩慢變化的三角波：UItVTHU+U－UOtUOLUOHG1門的閾值電平第21頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/9/8GUETSchoolofInformation&Communications224、計算回差電壓Δu⑴、求U+在UI從0開始上升時，UO=UOL。UOH1UI，G1R1R2UIG21UOUOLVTHU+從求UI

,入手求U+

：UI

,=VTH=UR2=R2R1+R2U+∴U+

=R2R1+R2VTH=（1+R2R1）VTH在UIU+

，UI

,VTH，G1、G2門要翻轉(zhuǎn)前的瞬間，=>=>電路中電流流向和電位情況見圖。第22頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/9/8GUETSchoolofInformation&Communications23⑵、求U－UOL1UI，G1R1R2UIG21UO在UI從最大值開始下降時，UO=UOH。UOHVTHU－

從求UI

,入手求U－

：UI

,=UTH=UOH–

UR2=∴U－

=R2R1+R2VTH

–

R2R1UOHR2R1+R2UOH–[（UOH–

VT

–

）]又：故：UOH=VDD；VTH=VDD12U－=（1

–

）VTHR1R2電路中電流流向和電位情況見圖。在UIU+

，UI

,VTH，G1、G2門要翻轉(zhuǎn)前的瞬間，=>=>第23頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/9/8GUETSchoolofInformation&Communications245、電壓傳輸特性∵UI=0時，UO=UOL∴是同相施密特特性UIUOVDDVTH2VTHR1R2⑶、求回差電壓ΔUΔU

=U+-

U－

=2VTH

R1R2=R1R2VDD當VDD一定時，調(diào)R1、R2，可調(diào)ΔUT，即可調(diào)U+

U－，可調(diào)UO脈寬。6、邏輯符號11&≥1U－U+第24頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/9/8GUETSchoolofInformation&Communications25三、施密特觸發(fā)器的應(yīng)用1.波形變換施密特觸發(fā)器可以將邊沿變化緩慢的周期性信號變換成邊沿陡峭的矩形脈沖信號。例：已知UI為半波，UIm=9V，電路的U+=6V，

U-=3VUOH=VDD，試畫UO波形。963U+U-VDDVDD11UI（V）totUOotUOo第25頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/9/8GUETSchoolofInformation&Communications262.波形整形施密特觸發(fā)器可以將不規(guī)則的波形整形為矩形波。若適當增大回差電壓，可提高電路的抗干擾能力?；夭铍妷菏怯?腳接入的控制電壓UCO來控制的。UItOUOtOU+U-1UItOUOtOU+U-第26頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/9/8GUETSchoolofInformation&Communications27從一系列幅度不同的脈沖信號中選出幅度大于正向閾值電壓U+的輸入脈沖，即對幅度進行鑒別。3.幅度鑒別UItOUOtOU+U-1第27頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/9/8GUETSchoolofInformation&Communications28一、555定時器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器48762315uCCuouIRUCC0.01μF5555腳經(jīng)過0.01μF電容接地，則，。7.4單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器第28頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/9/8GUETSchoolofInformation&Communications29UO+VCC123456785550.01uFRCUI+-2、工作原理U2=UI，和比較；13VCCU6=UC，和比較。23VCC要求觸發(fā)信號為負的窄脈沖CUCU6（UC）U2（UI）UO（Q）TD說明充電=23VCC>23VCC>13VCC0導通穩(wěn)態(tài)：UO=0放電=023VCC<>13VCC保持接通VCC不觸發(fā)UI=1023VCC<13VCC<1截止暫態(tài)：UO=1充電=23VCC>23VCC>13VCC0導通返回：UO=0放電=023VCC<>13VCC保持UI=1無電荷觸發(fā)演示第29頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/9/8GUETSchoolofInformation&Communications30總之：不觸發(fā)，UO=0；UO=1維持一段時間又返回UO=0充電回路：VCC+→R→C→VCC-（充電慢）放電回路：C+

→TD→C-（放電快）3、電壓波形tUITW23VCCtUOtUCTW≈RCln—————VCC-02VCC-3VCCTW≈RCln3=1.1RC觸發(fā),UO=1注意：第二次觸發(fā)必須在第一次觸發(fā)穩(wěn)定之后進行。第30頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/9/8GUETSchoolofInformation&Communications314、工作特性：tUITW23VCCtUOtUC①它有穩(wěn)態(tài)和暫穩(wěn)態(tài)兩個不同的工作狀態(tài)；②在外界觸發(fā)脈沖作用下，能從穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)到暫穩(wěn)態(tài)，在暫穩(wěn)態(tài)維持一段時間以后，電路能自動返回穩(wěn)態(tài)；③暫穩(wěn)態(tài)不能長久保持，其維持時間的長短取決于電路自身參數(shù)，與外界觸發(fā)脈沖無關(guān)。穩(wěn)態(tài)暫穩(wěn)態(tài)觸發(fā)脈沖第31頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/9/8GUETSchoolofInformation&Communications32三、微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器1、組成（用CMOS或非門）2、工作原理（用正窄脈沖觸發(fā)）UIUO1UI2UO說明接通VDD不觸發(fā)VDDUOL00110穩(wěn)態(tài)：UO=0C中無電荷觸發(fā)1001暫態(tài)：UO=1C充電UI2↑↑=VTH000110返回穩(wěn)態(tài)：UO=0C放電UI2↓①↓=VDD000110恢復(fù)為起始穩(wěn)態(tài)

C中無電荷注釋①：此時的邏輯電平“1”，對應(yīng)的電位為（VDD+0.7）V。UIUO1UI2UOUI，≥1≥1VDDCRG1G2UI，第32頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/9/8GUETSchoolofInformation&Communications33總之：不觸發(fā)：UO=0，C中無電荷觸發(fā)：UO=1C充電：返回UO=0C放電：恢復(fù)為起始穩(wěn)態(tài)，UO=0，C中無電荷3、電壓波形tUIVTHtUO1tUI2tUO*為了保證觸發(fā)時間極短，通常在UI端加RC微分電路：≥1G1UO1CdRdUIUdtUItUdtUOVDD+0.7注意；第二次觸發(fā)必須在第一次觸發(fā)穩(wěn)定之后進行。

電壓波形第33頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/9/8GUETSchoolofInformation&Communications344、輸出脈寬

TW和幅度UOmVTHtUI2tUOTW根據(jù)一階RC電路暫態(tài)過程中，求任意變量的一般公式：可得：tτA(t)=A(∞)+[A(0+)-A(∞)]eA(∞)-A(∞)-t=τln—————

從波形圖中看出，TW是C充電使UI2從0上升到VTH對應(yīng)的時間，UI2(∞)=VDD,

UI2(0+)=0,12UI2(TW)=VTH=VDD,τ≈RCTW=RCln1VDD-

0VDD-

VDD2Uom=UOH-UOL≈VDD1）求TW2）求Uom=RCln2A(0+)A(t)所以：=0.69RC第34頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/9/8GUETSchoolofInformation&Communications355、分辨時間TdTd是指在保證電路正常工作的前提下，兩個相鄰觸發(fā)脈沖之間，允許的最小時間間隔。VTHtUI2tUOTWTreTd由波形圖知：Td=TW+TreTW：輸出脈沖的寬度

Tre：恢復(fù)時間，即C放電達穩(wěn)定值VDD所需的時間T放。ROND1G2G1R-+VDDC由放電回路知：放電回路（D1是G2門輸入保護電路中的二極管。）Tre=T放=

(3~5)(RON+R//rD)C當D1的等效電阻rD遠遠小于RON和R時，Tre=T放≈

(3~5)RONC第35頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/9/8GUETSchoolofInformation&Communications36四、積分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器1、組成可用TTL與非門組成，門之間用RC積分電路耦合。UAUBUO1UOUI2、工作原理（用正的寬脈沖觸發(fā)）UIUAUBUO說明接通VCC不觸發(fā)10↑≈VCC01自然穩(wěn)態(tài)：UO=1觸發(fā)10≈VCC10暫穩(wěn)態(tài)：UO=01返回穩(wěn)態(tài)：UO=1C放電UA↓↓≤VTH恢復(fù)為自然穩(wěn)態(tài)101不觸發(fā)10↑≈VCC01UO=1RCG1G2&&UO1第36頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/9/8GUETSchoolofInformation&Communications373、電壓波形tUItUO1tUAtUOVTHTTRTreTw4、輸出脈寬

TW

和幅度

UOmTW≈

RClnVOL-

UOHVOL-

VTHUom=UOH-UOL5、分辨時間TdTd由波形圖知：

Td=TTR+TreTTR：觸發(fā)脈沖的寬度Tre：恢復(fù)時間，即UO1跳到UOH后，C充電達穩(wěn)定值所需的時間T充。+-CRUOHRO+VCCG1UA由充電回路知：充電回路Tre=T充=(3~5)(RO+R)C第37頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/9/8GUETSchoolofInformation&Communications38五、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應(yīng)用1.脈沖整形IutWOu單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器能夠把輸入的不規(guī)則脈沖信號uI，整形為具有一定幅度和一定寬度的標準矩形脈沖uO。uO的幅度取決于單穩(wěn)態(tài)電路輸出的高、低電平，寬度tW決定于定時元件R和C。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的整形波形第38頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/9/8GUETSchoolofInformation&Communications392.脈沖延時脈沖延時電路一般要用兩個單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器完成。延時時間為tW1，它決定于第一級單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的定時元件R和C。tUItUO1tUO2tUO1TW1TW2第39頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/9/8GUETSchoolofInformation&Communications403.定時由于單穩(wěn)觸發(fā)器可產(chǎn)生寬度為tW的矩形脈沖，利用這個矩形脈沖去控制某電路使它在tW的時間內(nèi)動作或不動作，這就是單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的定時作用。定時時間為tW，可通過調(diào)節(jié)定時元件R和C來調(diào)節(jié)定時時間。1&uIOuuO單穩(wěn)與門uFtWuIuOuFOu單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的定時波形第40頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/9/8GUETSchoolofInformation&Communications417.5多諧振蕩器一、555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器1.電路結(jié)構(gòu)48762315CUCCR1R2555uo0.01μFuC第41頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/9/8GUETSchoolofInformation&Communications422.工作原理UO+VCC123456785550.01uFR1R2CUCU6U2UOVT起始時023VCC<13VCC<1截止C充電=23VCC>23VCC>13VCC0導通C放電23VCC<1截止=13VCC13VCC<循環(huán)往復(fù)，直到關(guān)機。演示第42頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/9/8GUETSchoolofInformation&Communications433、電壓波形總之：起始時，UC=0，UO=UOHUO在UOL——UOH之間振蕩UC在——之間變化23VCC13VCC23VCC13VCCtUCOtUOOT1T2充電回路：VCC+→R1→R2→

C→VCC-（充電慢）放電回路：C+

→R2→V

T

→C-（放電快）T1=0.69(R1+R2)C；T2=0.69R2C；T=0.69(R1+2R2)C；q=T1/T以后T1=(R1+R2)Cln————VCC-VCC-U-U+T2=R2Cln———0-0-U+U-4、電路計算本例：=R1+R2R1+2R2第43頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/9/8GUETSchoolofInformation&Communications445、工作特性23VCC13VCCtUCOtUOOT1T2多諧振蕩器是一種常用的脈沖信號產(chǎn)生電路。①無穩(wěn)態(tài)，具有兩個暫穩(wěn)態(tài)；②自激振蕩器－－在接通電源后，不需外加觸發(fā)信號，便能自動產(chǎn)生矩形脈沖；③矩形波中除基波外，還含有豐富的高次諧波－－故稱為多諧振蕩器。第44頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/9/8GUETSchoolofInformation&Communications45用門電路構(gòu)成多諧振蕩器二、對稱式多諧振蕩器1、組成（用TTL門電路）UI1UO2UO1UI211C1C2G1G2RF1RF22、工作原理則，暫態(tài)Ⅰ：

UO1=0、UO2=1

接下來：C1充電、C2放電假設(shè)，某一時刻，電路出現(xiàn)UO1=0、UO2=1的狀態(tài)，第45頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/9/8GUETSchoolofInformation&Communications460011UI1UO2UO1UI211C1C2G1G2RF1RF2++C2放電回路：UI1UOL1UOH2RF1C2+-C2+

→RF1→

UOL1→

UOH2→

C2-C2放電使UI1↓。C2放電：UI2UOH2UOL1R1VCCG2RF2C1-+C1充電：暫態(tài)Ⅰ：

UO1=0、UO2=1C1充電等效回路：UOH2→RE1→

C1→

UOL1（RE1=RF2∥R1）C1充電使UI2↑。第46頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/9/8GUETSchoolofInformation&Communications47由于RE1<RF1（當電路對稱時），所以，充電比放電快。C1充電→UI2=VTH時→G2導通→UO2=0UI1=0→UO1=1暫態(tài)Ⅱ：UO1=1、

UO2=0C2充電→UI1=VTH時→G1導通→UO1=0UI2=0→UO2=1電路回到暫態(tài)Ⅰ。循環(huán)往復(fù)，直到關(guān)機?？傊篣O1=0UO2=1UO2=0UO1=1UO1=1UO2=0UO1=0UO2=1→

C1充電→UI2

→→C2充電→UI1→→C2放電→UI1→C1放電→UI2第47頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/9/8GUETSchoolofInformation&Communications48tUI1tUO1tUO2tUI2VTHVTHVIKVIKT1T4、計算在RF1=RF2=RF，C1=C2=C時：T1≈RFC

ln————UOH-UOH-如果G1、G2為74LS系列反相器，UOH=3.4V，VIK=-1V，VTH=1.1V在RF<<R1時，T1=0.65RFC振蕩周期：T=2T1=1.3RFC振蕩頻率：f=1/T占空比：q=(T1/T)100%3、電壓波形C2放電、充電C1充電、放電VTHVIK第48頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/9/8GUETSchoolofInformation&Communications49三、環(huán)形振蕩器1、組成利用門電路的傳輸延遲時間tpd，將奇數(shù)個反相器首尾相接。UO1UO2UO31G11G21G32、工作波形tUO1tUO2tUO3tpd3、計算TW=ntpd；T=2TW；f=1/T一般，tpd=TTL類幾十nsCMOS類幾百ns（所以，環(huán)形振蕩器的振蕩頻率f特別高）為了獲得較低的、可調(diào)的f，可在環(huán)形回路中增加RC延時環(huán)節(jié)。TWn是門的數(shù)目。第49頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/9/8GUETSchoolofInformation&Communications50四、用施密特觸發(fā)器構(gòu)成多諧振蕩器1、組成UIUO2、工作原理接通VCC瞬間，C中無電荷，所以：1）UC=0→

3、電壓波形2）UO=1→C充電→UI，3）UO=0→C放電→UI，tUItUI00U+U-若是CMOS電路，T1T2T1RC+UI=U+→UO=0UI=U-→UO=1T1=RCln————VDD-VDD-T=T1+T2；f=1/T；q=T1/TUI=0→UO=1U-U+T2=RCln———0-0-U+U-則：第50頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/9/8GUETSchoolofInformation&Communications515、電路改進占空比可調(diào)電路如圖：1CUIUOR2R1+充電經(jīng)過R2，放電經(jīng)過R1，T1=R2Cln————VDD-U-VDD-U+T2=R1Cln——U+U-q=T1/TT=T1+T2調(diào)節(jié)R1或R2，即可調(diào)節(jié)q第51頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/9/8GUETSchoolofInformation&Communications52當頻率為諧振頻率f0時，石英晶體的等效阻抗最小，信號最容易通過，而其它頻率信號均被衰減掉。－－晶體的選頻特性極好。為了提高振蕩器的頻率穩(wěn)定度，往往使用石英晶體多諧振蕩器。五、石英晶體多諧振蕩器555構(gòu)成的多諧振蕩器的特點：①優(yōu)點：工作可靠，調(diào)節(jié)方便。②缺點：振蕩頻率不能太高，一般不超過幾百千赫；受電源波動、溫度變化等影響，頻率穩(wěn)定性