脈沖波形的變換與產(chǎn)生

1、4.掌握由555定時器組成的多諧、單穩(wěn)、施密特觸發(fā)器電路、工作原理及外接參數(shù)及電路指標的計算。,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)器的電路組成及工作原理。,2.掌握多諧、單穩(wěn)、施密特觸發(fā)器MSI器件的邏輯功能及主要指標計算。,3.掌握555定時器的工作原理。,教學基本要求,9. 脈沖波形的變換與產(chǎn)生, 電路在沒有觸發(fā)信號作用時處于一種穩(wěn)定狀態(tài)；,單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的工作特點：, 在外來觸發(fā)信號作用下，電路由穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)到暫穩(wěn)態(tài)；, 由于電路中RC延時環(huán)節(jié)的作用，暫穩(wěn)態(tài)不能長保持，經(jīng)過一段時間后，電路會自動返回到穩(wěn)態(tài)。暫穩(wěn)態(tài)的持續(xù)時間僅與RC參數(shù)值有關(guān)。,9.1 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,門電路組成的單

2、穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,MSI集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,不可重復觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,可重復觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,用555定時器組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,按電路形式不同,單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的分類,工作特點劃分,CMOS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,穩(wěn)態(tài)為1,正脈沖觸發(fā),穩(wěn)態(tài)為0,負脈沖觸發(fā),9.1.1 用門電路組成的微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,1.電路原理,RC電路的分析：“電容兩端電壓不能突變”,微分電路,積分電路,電路處于一種穩(wěn)態(tài)：,設(shè)定CMOS反相器的閾值電壓,2. 以CMOS或非門構(gòu)成的微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器為例,0,0,1,0,1,b)外加觸發(fā)信號,d =VTH時,產(chǎn)生如下正反饋過程：,c)電

3、容充電,電路由暫穩(wěn)態(tài)自動返回到穩(wěn)態(tài),I2 =VTH,產(chǎn)生如下正反饋過程：,tw0.7RC,（1） 輸出脈沖寬度tw,(2) 恢復時間tre,tre 35,(3) 最高工作頻率 fmax,3. 主要參數(shù)的計算,vC(0+) = 0；vC() =VDD =RC, VTH = VDD /2,= RC ln2,9.1.2 集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,不可重復觸發(fā),可重復觸發(fā),沒有被重復觸發(fā),觸發(fā),恢復,未觸發(fā),觸發(fā),再觸發(fā),恢復,被重復觸發(fā),1. 不可重復觸發(fā)的集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 74121,Rext：外接電阻,Cext：外接定時電容,穩(wěn)態(tài)：Q=0,暫態(tài)：Q=1,輸出脈沖寬度 tw0.7RC,0,封鎖,觸發(fā)信號控

4、制電路,微分型單穩(wěn)觸發(fā)器,輸出緩沖電路,不會被再次觸發(fā),74121功能表,邏輯功能表,（a）使用外接電阻 Rext （下降沿觸發(fā)）,（b）使用內(nèi)部電阻 Rint （上升沿觸發(fā)）,2. 可重觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器MC14528,功能：,（2）RD =1時，,（1）RD =0時，清0，Q=0,9.1.3 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應用,1. 定時,該電路可用于頻率計,2. 延時,3. 組成噪聲消除電路,單穩(wěn)觸發(fā)器的輸出脈寬應大于噪聲寬度而小于信號脈寬，才可消除噪聲。,如用I作為下降沿觸發(fā)的計數(shù)器觸發(fā)脈沖，干擾加入會造成計數(shù)錯誤。,9.2 施密特觸發(fā)器,施密特觸發(fā)器電壓傳輸特性及工作特點：, 施密特觸發(fā)器屬于電平觸發(fā)器件，當輸入信號達到某一定電壓值時，輸出電壓會發(fā)生突變。, 電路有兩個閾值電壓。輸入信號增加和減少時，電路的閾值電壓分別是正向閾值電壓(VT+)和負閾值電壓(VT-) 。,同相輸出施密特觸發(fā)器,反相輸出施密特觸發(fā)器,1. 電路組成,2. 工作原理,9.2.1 用門電路組成的施密特觸發(fā)器,電路中R12/3VCC,0,1,0,1,0,通,3、工作波形與振蕩頻率計算,tPL=R2C1n20.7R2C,tpH = (R1+R2)C1n20.7(R