脉冲产生电路和定时电路

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1、2010年“金蓝领”培训数字电子技术主讲郭世香课件可登陆以下邮箱下载：sdly_jllpx@126.com登录密码：000000培训内容重点掌握各种典型电子电路的功能、工作原理、性能指标和分析方法。1、掌握典型组合逻辑电路的分析和设计方法2、掌握典型时序逻辑电路的分析与设计方法3、集成555定时器应用与电路设计第二节施密特触发器第四节多谐振荡器第五节555定时器及其应用退出第三节单稳态触发器第一节概述第4章脉冲产生电路和定时电路第一节概述在数字电路中，常常需要各种脉冲波形，这些脉冲波形的获取方法主要有两种：一种是通过整形电路对已有的非脉冲波形进行变换获取；另一种则是利用脉冲信号产生器（即多谐振

2、荡器）直接获取。施密特触发器和单稳态触发器是两种不同用途的脉冲波形的整形、变换电路。施密特触发器主要用以将变化缓慢的或快速变化的非矩形脉冲变换成上升沿和下降沿都很陡峭的矩形脉冲，而单稳态触发器则是主要用以将宽度不符合要求的脉冲变换成符合要求的矩形脉冲。555定时器是一种多用途集成电路，只要其外部配接少量阻容元件就可以构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器等，使用方便、灵活。因此，在波形变换与产生、测量控制、家用电器等方面都有广泛的应用。第二节施密特触发器主要用途：把变化缓慢的信号波形变换为边沿陡峭的矩形波。特点：⑴电路有两种稳定状态。两种稳定状态的维持和转换完全取决于外加触发信号。触发方式

3、：电平触发。⑵电压传输特性特殊，电路有两个转换电平（上限触发转换电平UT+和下限触发转换电平UT－）。⑶状态翻转时有正反馈过程，从而输出边沿陡峭的矩形脉冲。一、由门电路构成的施密特触发器二、集成施密特触发器三、施密特触发器的应用举例退出一、由门电路组成的施密特触发器施密特触发器是一种能够把输入波形整形成为适合于数字电路需要的矩形脉冲的电路。1.电路结构两个CMOS反相器，两个分压电阻。（a）电路（b）逻辑符号同相输出反相输出2.工作原理设CMOS反相器的阈值电压UTH≈VDD/2，输入信号uI为三角波，。施密特触发器的工作波形（1）初始状态当输入电压时，G1，G2开通，输出关闭，输出（2）电路

4、状态的第一次翻转输入电压uI增大时,增大，由于u02=0V,所以也随着当输入电压uI上升，使时,G1工作在电压传输特性的转折区(放大区),正反馈使电路状态在极短的时间内发生翻转：G2关闭。G1开通的微小增大就会使电路产生正反馈过程:这时,输入电压uI上升到使电路状态发生翻转时的值,称为正向阈值电压,用UT+表示.可得此后输入电压U继续增大时,由于>UTH,电路状态保持不变。则根据（3）电路状态的第二次翻转当输入电压uI由高电平下降时,也随之下降这时u02=UOH=VDD所以当输入电压uI下降到使＝UTH时电路又产生另一个正反馈过程正反馈又使电路状态在极短的时间内产生另一次翻转：G2开通。G1关

5、闭输入电压uI下降到使电路状态发生翻转时的值,称为负向阈值电压,用表示.根据可得将VDD=2UTH代入上式则施密特触发器的两个稳定状态的维持和转换完全取决于输入电压的大小.只要输入电压uI上或下降到略小于时,施密特触升到略大于峭的矩形脉冲。发器的输出状态就会发生翻转,从而输出边沿陡3.回差电压电压传输特性反相输出同向输出上限触发转换电平UT+下限触发转换电平UT－二、集成施密特触发器1.CMOS集成施密特触发器集成施密特触发器CC40106和外引线功能图2.TTL集成施密特触发器集成施密特触发器74LS14外引线功能图TTL集成施密特触发器几个主要参数的典型值器件型号延迟时间（ns）每门功耗（

6、mW）UT+（U）UT－（U）ΔUT（U）74LS14156.61.60.60.674LS132156.61.60.60.674LS1316.56.751.60.60.6TTL施密特触发与非门和缓冲器具有以下特点：（1）输入信号边沿的变化即使非常缓慢，电路也能正常工作。（2）对于阈值电压和滞回电压均有温度补偿。（3）带负载能力和抗干扰能力都很强。三、施密特触发器的应用举例1.用于波形变换将三角波、正弦波及其它不规则信号变换成矩形脉冲。三角波矩形波正弦波矩形波2.用作整形电路——把不规则的输入信号整形成为矩形脉冲。在数字系统中，矩形脉冲经传输后往往发生波形畸变，或者边沿产生振荡等。可利用施密特触

7、发器的回差特性，将受到干扰的信号整形较好的矩形脉冲。脉冲整形波形畸变边沿振荡3.用于脉冲鉴幅——将幅值大于UT+的脉冲选出将一系列幅度各异的脉冲信号加到施密特触发器的输入端，只有那些幅度大于UT+的脉冲才会在输出端产生输出信号。可见，施密特触发器具有脉冲鉴幅能力。脉冲鉴幅本节小结在数字电路中，施密特触发器实质上是具有滞后特性的逻辑门，它有两个阈值电压。电路状态与输入电压有关，不具备记忆功能。除施密