数字电路第10章脉冲波形的产生.ppt

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1、获取矩形脉冲波形的途径不外乎有两种:用多谐振荡器产生;通过整形电路把已有的周期性变化的波形变换为符合要求的矩形脉冲。第十章脉冲波形的产生与整形10.1概述图10.1.1描述矩形脉冲特性的主要参数脉冲周期T——周期性重复的脉冲序列中，两个相邻脉冲之间的时间间隔。脉冲幅度VM——脉冲电压的最大变化幅度。脉冲宽度tw——从脉冲前沿到达0.5VM起，到脉冲后沿到达0.5VM为止的一段时间。占空比q——脉冲宽度与脉冲周期的比值，即q=tw/T上升时间tr——脉冲前沿从0.1VM上升到0.9VM所需要的时间。

2、下降时间tf——脉冲后沿从0.9VM下降到0.1VM所需要的时间。7/25/2021阜师院数科院电压传输特性10.2施密特触发器（SchmittTrigger）它是脉冲波形变换中经常使用的一种电路具有下述特点:(1)属于电平触发,当输入信号达到某一定电压值时,输出电压会发生突变;（2）输入信号增加和减少时，电路有不同的阈值电压。V0VIVT-VT+VOH0假定电路中CMOS反相器的阈值电压Vth=VDD/2,R1

3、VI+R1R1+R2V0利用这两个特点不仅能将边沿变化缓慢的信号波形整形为边沿陡峭的矩形波，而且可以将叠加在脉冲信号高低电平上的噪声有效地清除。10.2.1门电路组成的施密特触发器vi17/25/2021阜师院数科院当Vi=0V时，G1门截止，G2门导通，输出端V0=0V。此时Vi1=0V。输入从0V电压逐渐增加，只要Vi1

4、生突变所对应的值。Vi1=Vth=R2R1+R2.VT+所以VT+=(1+R1R2)Vth当Vi1>Vth时,电路状态维持VO=VDD不变。Vit0VT+VT-tVO0VOH工作波形7/25/2021阜师院数科院Vi继续上升至最大值后开始下降,当Vi1=Vth时,电路产生如下正反馈过程:Vi1VO1VO结果VO迅速回0Vi1=Vth=R2R1+R2.VT-+R1R1+R2.VDD将VDD=2Vth代入可得VT-=(1-R1R2)VthVIt0VT+VT-tVO0VOH工作波形VOVI0VT+VT-

5、传输特性回差电压：△VT=VT+-VT-7/25/2021阜师院数科院*10.2.2集成施密特触发器由于施密特触发器的应用非常广泛，所以无论是在TTL电路中还是在MOS电路中，都有单片集成的施密特触发器产品。图10.2.3带与非功能的TTL集成施密特触发器—7413因为在电路的输入部分附加了与的逻辑功能，同时输出端附加了反相器，所以它也叫施密特触发的与非门，集成电路手册中将其归入与非门类。7/25/2021阜师院数科院图10.2.4集成施密特触发器7413的电压传输特性7/25/2021阜师院数科

6、院图10.2.5CMOS集成施密特触发器CC401067/25/2021阜师院数科院图10.2.6集成施密特触发器CC40106的特性（a）电压传输特性（b）VDD对VT＋、VT－的影响7/25/2021阜师院数科院10.2.3施密特触发器的应用一、用于波形变换利用施密特触发器状态转换过程中的正反馈作用,可以把边沿缓慢的周期性信号变换为边沿很陡的矩形脉冲信号。图10.2.7用施密特触发器实现波形变换V0VIVT-VT+VOH07/25/2021阜师院数科院二、用于脉冲波形的整形图10.2.8用施密

7、特触发器对脉冲整形7/25/2021阜师院数科院三、用于脉冲鉴幅图10.2.9用施密特触发器鉴别脉冲幅度7/25/2021阜师院数科院10.3单稳态触发器(MonostableMultivibrator)具有下述特点：1、电路有一个稳态、一个暂稳态；2、在外来触发信号作用下，电路由稳态转到暂稳态；经过一段时间后，电路会自动返回稳态。3、暂稳态维持时间的长短取决于电路本身的参数，与触发脉冲的宽度无关。6.3.1门电路组成的单稳态触发器图为用CMOS门电路和RC微分电路构成的微分型单稳态触发器。一、微

8、分型单稳态触发器CMOS门电路可以近似认为；VOH=VDD、VOL=0，Vth=（1/2）VDD。（1）在稳态下vi=0，vi2=VDD，故vO=0，vO1=1没有触发时，电路处于稳态，电容C上没有电压。7/25/2021阜师院数科院当Vi正跳变来时，在Rd、Cd组成的微分电路输出端得到很窄的正脉冲，使G1输出V01由高变为低电平，经电容C耦合，使Vi2为D低电平，于是G2的输出变为高电平。即，VO1=0，VO=1。由于G2的输出与G1的输入端相连，这时即使触发信号再变为低电平，G