《数字电路第八章》PPT课件

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1、第八章脉冲波形的产生与整形8.1集成555定时器8.2施密特触发器8.3多谐振荡器8.4单稳态触发器一、555定时器的电路结构8.1集成555定时器电压比较器的功能：v+>v-，vO=1v+

2、C2的比较电压分别为2/3VCC和1/3VCC。1/3VCC2/3VCC（3）2脚为触发输入端，6脚为阈值输入端，两端的电位高低控制比较器C1和C2的输出，从而控制RS触发器，决定输出状态。1/3VCC2/3VCC阈值输入阈值输入复位输出vI1vI2RDvo×＜2/3VCC＞2/3VCC＜2/3VCC×＜1/3VCC＞1/3VCC＞1/3VCC0111010不变功能表都大为0都小为1一小一大是保持。8.2施密特触发器施密特触发器——具有回差电压特性，能将边沿变化缓慢的电压波形整形为边沿陡峭的矩形脉冲。一.用555定时器构成的

3、施密特触发器1.电路组成及工作原理1/3VCC2/3VCC电路符号2.电压滞回特性和主要参数（2）主要静态参数（a）上限阈值电压VT+vI上升过程中，输出电压vO由高电平VOH跳变到低电平VOL时，所对应的输入电压值。VT+=2/3VCC。（b）下限阈值电压VT—vI下降过程中，vO由低电平VOL跳变到高电平VOH时，所对应的输入电压值。VT—=1/3VCC。（3）回差电压ΔVTΔVT=VT+－VT—=1/3VCC（1）电压滞回特性1/3VCCVoVi0传输特性VOHVOL2/3VCC1/3VCC2/3VCCVT+VT—ΔV

4、TVT+VT—ΔVT电路符号O2vtO1vtVCC2vO1二．集成施密特触发器2.TTL集成施密特触发器74LS141.CMOS集成施密特触发器CC40106三．施密特触发器的应用举例1.用作接口电路——将缓慢变化的输入信号，转换成为符合TTL系统要求的脉冲波形。2.用作整形电路——把不规则的输入信号整形成为矩形脉冲。输入输出VT+VT-3.用于脉冲鉴幅——从一系列幅度不同的脉冲信号中，选出那些幅度大于VT+的输入脉冲。0vctvo0t8.3多谐振荡器多谐振荡器——能产生矩形脉冲波的自激振荡器。一．用555定时器构成的多谐振

5、荡器1.电路组成及工作原理2/3VCC1/3VCC2.振荡频率的估算（1）电容充电时间T1：（用三要素法计算）（2）电容放电时间T2（3）电路振荡周期TT=T1+T2=0.7(R1+2R2)C（5）输出波形占空比q（4）电路振荡频率fTT1T20vctvo0t2/3VCC1/3VCC二．占空比可调的多谐振荡器电路利用二极管的单向导电性，把电容C充电和放电回路隔离开，再加上一个电位器，便可构成占空比可调的多谐振荡器。可计算得：T1=0.7R1CT2=0.7R2C占空比：三．石英晶体多谐振荡器有两个谐振频率。当f=fs时，为串联

6、谐振，石英晶体的电抗X=0；当f=fp时，为并联谐振，石英晶体的电抗无穷大。由晶体本身的特性决定：fs≈fp≈f0（晶体的标称频率）石英晶体的选频特性极好，f0十分稳定，其稳定度可达10-10～10-11。1.石英晶体的选频特性X感性0容性2.石英晶体多谐振荡器（1）串联式振荡器R1、R2：使两个反相器都工作在转折区，成为具有高放大倍数的放大器。对于TTL门，常取R1=R2=0.7～2kΩ，对于CMOS门，常取R1=R2=10～100MΩ；C1=C2是耦合电容。石英晶体工作在串联谐振频率f0下，只有频率为f0的信号才能通过，

7、满足振荡条件。因此，电路的振荡频率=f0，与外接元件R、C无关，所以这种电路振荡频率的稳定度很高。（2）并联式振荡器RF是偏置电阻，保证在静态时使G1工作转折区，构成一个反相放大器。晶体工作在略大于fS与fP之间，等效一电感，与C1、C2共同构成电容三点式振荡电路。电路的振荡频率=f0。反相器G2起整形缓冲作用，同时G2还可以隔离负载对振荡电路工作的影响。四．多谐振荡器应用实例1.简易温控报警器2.双音门铃。3.秒脉冲发生器CMOS石英晶体多谐振荡器产生f=32768Hz的基准信号，经T/触发器构成的15级异步计数器分频后，

8、便可得到稳定度极高的秒信号。这种秒脉冲发生器可做为各种计时系统的基准信号源。8.4单稳态触发器单稳态触发器——有一个稳态和一个暂稳态；在触发脉冲作用下，由稳态翻转到暂稳态；暂稳状态维持一段时间后，自动返回到稳态。（1）无触发信号输入时电路工作在稳定状态当vI=1时，电路工作在稳定状态，即v