數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)第五版第十章.ppt

1、第十章 脈沖波形的產(chǎn)生和整形,10.1 概述 一、獲取矩形脈沖的方法 1. 脈沖波形產(chǎn)生電路 2. 脈沖波形整形電路 二、描述矩形脈沖特性的主要參數(shù),10.2 施密特觸發(fā)器（一種常用的脈沖整形電路） 10.2.1 用門電路組成的施密特觸發(fā)器,與第五章中的 觸發(fā)器含義不同,G1,G2為CMOS反相器,P81,圖3.3.12 CMOS反相器的電壓傳輸特性,當(dāng) 從0逐漸升高,并使 時,電路的狀態(tài)將迅速轉(zhuǎn)換為,2.當(dāng),VT+稱為輸入信號vI的正向閾值電壓,VTH=,設(shè)此時 VI =VT+,則有：,3.當(dāng) 從高電平 逐漸下降時,有,當(dāng) 下降到使 時,電路的狀態(tài)將迅速轉(zhuǎn)換為,可得,VDD=2VTH,VT-

2、稱為輸入信號vI的負(fù)向閾值電壓,VTH=,設(shè)此時 VI =VT-,則有：,正向閾值電壓:,負(fù)向閾值電壓:,回差電壓:,施密特觸發(fā)器的電路符號,VTH=,VTH,正向變化過程,負(fù)向變化過程,CMOS反相器的電壓傳輸特性,施密特觸發(fā)器的電壓傳輸特性,施密特觸發(fā)器的主要特點： 1. 輸入信號在上升和下降過程中，電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換的 電平不同,分別為 和 ; 2. 電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換時有正反饋過程，使輸出波形邊沿 變陡。,10.2.3 施密特觸發(fā)器的應(yīng)用,二、用于鑒幅,一、用于波形變換,三、用于脈沖整形,10.3 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 特點： 有一個穩(wěn)態(tài)和一個暫穩(wěn)態(tài)。 在外界觸發(fā)信號作用下，能從穩(wěn)態(tài)暫穩(wěn)態(tài)，維持 一段時間

3、后再自動返回穩(wěn)態(tài)。 暫穩(wěn)態(tài)維持的時間長短取決于電路內(nèi)部參數(shù)。,10.3.1 用門電路組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 一、積分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 G1和G2為TTL門,1. 原理分析,2. 性能參數(shù)計算 輸出脈寬：,放電回路,輸出脈寬,二、微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,1. 原理分析,G1和G2為CMOS門,C,暫穩(wěn)態(tài)時, ,C開始充電,這期間vd維持低電平,暫穩(wěn)態(tài)時, ,C開始充電,2、性能參數(shù)計算 輸出脈寬：等于VI2從0充電至VTH的時間。,電容充電等效電路,電容放電等效電路,10.3.2 集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 電路結(jié)構(gòu)與工作原理 (74 121),微分型單穩(wěn),控制附加電路,74121的功能表,見P472,10.4 多

4、諧振蕩器（自激振蕩，不需要外加觸發(fā)信號） 10.4.1 對稱式多諧振蕩器 一、工作原理（TTL） (1)靜態(tài)（未振蕩） 時應(yīng)是不穩(wěn)定的,二、電壓波形,三、振蕩頻率計算,10.4.2 非對稱式多諧振蕩器 一、工作原理（CMOS）,二、電壓波形,10.4.3 環(huán)形振蕩器一、最簡單的環(huán)形振蕩器,二、實用的環(huán)形振蕩器,（TTL）,10.4.4 用施密特觸發(fā)器構(gòu)成的多諧振蕩器,10.4.5 石英晶體多諧振蕩器（自學(xué)）,年 美國 卡第提出用石英壓電效應(yīng)調(diào)制電磁振蕩的頻率。 巴黎廣播電臺首先用嚴(yán)濟慈制作的石英振蕩片實現(xiàn)了無線電播音中的穩(wěn)頻，隨后各國相繼采用，使無線廣播振蕩電磁回路穩(wěn)頻成為壓電晶體的最重要應(yīng)用

5、之一。,作業(yè)：P501，10.3，10.9,10.5 555定時器及其應(yīng)用 10.5.1 555定時器 （數(shù)/?；旌螴C） 一、電路結(jié)構(gòu) 1) 電壓比較器（C1,C2 ); 3) 輸出緩沖器（G3,G4); 2) SR鎖存器; 4) OC輸出的三極管（TD）,放電三極管,置零端,接C1的反相端,接C2的同相端,總共八個管腳,參考電位:,判定vc1,vc2的高低,并確定Q及Q的狀態(tài),以此決定VO的輸出.,10.5.2 用555定時器接成施密特觸發(fā)器,將555定時器的VI1和VI2兩個輸入端連在一起, 作為信號輸入端,即構(gòu)成施密特觸發(fā)器.,施密特觸發(fā)器的特點在于： 有兩個閾值電壓VT+和VT-,1

6、.先分析VI從0逐漸升高的過程:,i)當(dāng) 時,Vc1=1、Vc2=0, Q=1, 則Vo=VoH；,ii)當(dāng) 時,Vc1=1、Vc2=1, Q=1, 則 Vo=VoH保持不變；,iii)當(dāng) 時,Vc1=0、Vc2=1, Q=0, 則Vo=VoL；,故 VT+ =,2.再分析VI從高逐漸下降的過程:,i)當(dāng) 時,Vc1=0、Vc2=1, Q=0, 則Vo=VoL；,ii)當(dāng) 時,Vc1=1、Vc2=1, Q=0, 則 Vo=VoL保持不變；,iii)當(dāng) 時,Vc1=1、Vc2=0, Q=1, 則Vo=VoH；,故 VT- =,10.5.3 用555定時器接成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,1. TD 與R構(gòu)成反相 器，其輸出接vI1,2. VI接vI2,3. 管腳7、1間接入電容C,因此，穩(wěn)態(tài)時，VI=1，VC1=VC2=1，Q=0，VO=0, TD導(dǎo)通,返回穩(wěn)態(tài),性能參數(shù)： 暫穩(wěn)態(tài)輸出的寬度,10.5.4 用555接成多諧振蕩器,TD與R1接成反相器，它的輸出vOD與vO在