数第6章 脉冲波形

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1、第6章脉冲产生与整形电路第6章脉冲产生与整形电路6.1多谐振荡器6.2单稳态触发器6.3施密特触发器2012年12月16日星期日回首页1第6章脉冲产生与整形电路6.1多谐振荡器6.1.1由门电路构成的多谐振荡器能产生矩形脉冲的自激振荡电路叫做多谐振荡器。1、RC环形多谐振荡器uo(ui1)0tut1t2t3i2(uo1)0tG1G2G3ui1ui2uo2ui3uouo2&&&RRS0tui3CUTt0(a)电路图(b)波形图2012年12月16日星期日回首页2uo第6章脉冲产生与整形电路第一暂稳态及其自(ui1)动翻转的工作过程0tut1

2、t2t3i2(uo1)0tG1G2G3ui1ui2uo2ui3uouo2&&&RRS0tui3CUTt0(a)电路图(b)波形图在t1时刻，ui1（uo）由0变为1，于是uo1（ui2）由1变为0，uo2由0变为1。由于电容电压不能跃变，故u必定跟随u发生负跳变。这i3i2个低电平保持u为1，以维持已进入的这个暂稳态。o在这个暂稳态期间，u（高电平）通过电阻R对电容C充电，使o2ui3逐渐上升。在t2时刻，ui3上升到门电路的阈值电压UT，使uo（u）由1变为0，u（u）由0变为1，u由1变为0。同样由于电i1o1i2o2容电压不能跃变，

3、故u跟随u发生正跳变。这个高电平保持u为0。i3i2o至此，第一个暂稳态结束，电路进入第二个暂稳态。2012年12月16日星期日回首页3uo第6章脉冲产生与整形电路第二暂稳态及其自(ui1)动翻转的工作过程0tut1t2t3i2(uo1)0tG1G2G3ui1ui2uo2ui3uouo2&&&RRS0tui3CUTt0(a)电路图(b)波形图在t时刻，u变为低电平，电容C开始通过电阻R放电。随着放2o2电的进行，u逐渐下降。在t时刻，u下降到U，使u（u）又i33i3Toi1由0变为1，第二个暂稳态结束，电路返回到第一个暂稳态，又开始重复

4、前面的过程。造成振荡器自动翻转的原因是电容C的充放电。振荡周期为：T≈2.2RC2012年12月16日星期日回首页4第6章脉冲产生与整形电路2、CMOS多谐振荡器第一暂稳态及其自uo动翻转的工作过程0tut1t2t3G1G2i2ui1uo1ui2uo(uo1)&&0tui1RCUTt(a)电路图0(b)波形图在t时刻，u由0变为1，由于电容电压不能跃变，故u必定跟随1oi1u发生正跳变，于是u（u）由1变为0。这个低电平保持u为1，oi2o1o以维持已进入的这个暂稳态。在这个暂稳态期间，电容C通过电阻R放电，使u逐渐下降。在t时刻，u下降

5、到门电路的开启电i12i1压U，使u（u）由0变为1，u由1变为0。同样由于电容电压To1i2o不能跃变，故u跟随u发生负跳变，于是u（u）由0变为1。这i1oi2o1个高电平保持u为0。至此，第一个暂稳态结束，电路进入第二o2012个暂稳态年12月16日星期日。回首页5第6章脉冲产生与整形电路uo第二暂稳态及其自动翻转的工作过程0tut1t2t3G1G2i2ui1uo1ui2uo(uo1)&&0tui1RCUTt(a)电路图0(b)波形图在t时刻，u变为高电平，这个高电平通过电阻R对电容C充电。2o1随着充电的进行，u逐渐上升。在t时刻

6、，u上升到U，使ui13i1To（u）又由0变为1，第二个暂稳态结束，电路返回到第一个暂i1稳态，又开始重复前面的过程。若UT＝0.5VDD，振荡周期为：T≈1.4RC2012年12月16日星期日回首页6第6章脉冲产生与整形电路3、石英晶体多谐振荡器X电R1C2R2感f0性fC10电&&uo容性(a)石英晶体多谐振荡器(b)石英晶体阻抗频率特性电阻R、R的作用是保证两个反相器在静态时都能工作在线性12放大区。对TTL反相器，常取R＝R＝R＝0.7kΩ～2kΩ，而对12于CMOS门，则常取R1＝R2＝R＝10kΩ～100kΩ；C1＝C2＝C

7、是耦合电容，它们的容抗在石英晶体谐振频率f时可以忽略不0计；石英晶体构成选频环节。振荡频率等于石英晶体的谐振频率f0。2012年12月16日星期日回首页7第6章脉冲产生与整形电路6.1.2由555定时器构成的多谐振荡器4.5～16V1、555定时器复位端电压+VCCR低电平有效控制端845kΩG1G3C1CO+Q35&&uOTH－6高电平5kΩG2触发端TR+2&Q7D－C2T5kΩ低电平1触发端放电端2012年12月16日星期日回首页8+VR第6章脉冲产生与整形电路CC8405kΩG1G3C1Q0CO+35&&uOTH－165kΩG2T

8、R+2&Q7D－C2T5kΩ1①R=0时，Q=1，u=0，T导通。o2012年12月16日星期日回首页9+VR第6章脉冲产生与整形电路CC845kΩG1G3C1CO5+0Q30&&uOTH－1