数字电子技术-脉冲波形的产生与变换

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1、9脉冲波形的产生与变换9.1多谐振荡器9.2单稳态触发器9.3施密特触发器9.4555定时器及其应用19.1多谐振荡器9.1.1门电路组成的多谐振荡器是一种自激振荡器，该电路在接通电源后无需外接触发信号就能产生一定频率和幅值的矩形波脉冲波或方波。1.电路组成及工作原理共同的特点:开关器件，如门电路、反馈网络、延迟环节。图9.1.1由CMOS门电路组成的多谐振荡器29.1.1门电路组成的多谐振荡器1.电路组成及工作原理假定(1)第一暂稳态及电路的翻转vIvO1¯vO2VCvO1VDD0vIVDDVth0vO2VDD0进入第二暂稳态3vO1VDD0vIVDDVth0vO2VDD0

2、9.1.1门电路组成的多谐振荡器1.电路组成及工作原理假定(2)第二暂稳态及电路的翻转VCvI¯vO1vO¯vIvO1¯vO2T1T242.振荡周期的计算vO1VDD0vIVDDVth0vO2VDD0T1T2(1)T1的计算T＝RC1n4≈1.4RC5加补偿电阻的CMOS多谐振荡器RRON(P)+RON(N)电源电压波动时，会使振荡频率不稳定，。RS当，Rs>>R(一般取Rs=10R)。CC分布（分布电容）69.1.2石英晶体振荡器对于前面所介绍的多谐振荡器：周期T取决于RC和Vth，频率稳定性较差。电路符号阻抗频率特性R：使反相器工作在线性放大区C1：两个反相器间的

3、耦合C2：抑制高次谐波，以保证稳定的频率输出。石英晶体振荡器优点：振荡频率稳定性高，常用作基准信号源7石英晶体振荡器应用89.2单稳态触发器单稳态触发器的特点：①电路有一个稳态，一个暂稳态。②在外来触发信号作用下，电路由稳态翻转到暂稳态。③电路中RC延时环节的作用，暂稳态不能长久保持。9.2.1门电路组成的微分型单稳态触发器1.电路组成及工作原理vO1vO2vcRvI&&vO1vO2vcvIR与非门构成的微分型单稳态触发器或非门构成的微分型单稳态触发器9vO1vO2vRvIvDDvDDvDD+vthtttttpivthtwt1t21.电路组成及工作原理电路处于一种稳态vO1v

4、O2vcvIRvRvDD0001110vO1vO2vRvIvDDvDDvDD+vthttttvthtpitwt1t21.电路组成及工作原理vo1¯vRvO2¯vIvRvO2¯vO1vO1vO2vcvIRvRvDD11100112.主要参数的计算vO1vO2vRvIvDDvDDvDD+vthtttttpivthtwt1t2tw≈0.7RC(1)输出脉冲宽度tw(2)恢复时间tretre3d(3)最高工作频率fmaxd:放电时间常数12用门电路组成的单稳态触发器输出脉宽的稳定性差，调节范围小，且触发方式单一。9.2.2集成单稳态触发器vOvItwtwvOvItwtw不可重复触

5、发可重复触发被重复触发不可重复触发131.不可重复触发的集成单稳态触发器74121≥1G8G4G1G2G3G5G6G7G9&&B&&&1111RextRintCextRintCext/RextA1A2a触发信号控制电路微分型单稳触发器输出缓冲电路BCextRintCext/RextA1A2GNDNCNCNCVCCNC142.可重复触发的集成单稳态触发器MC14528G11G12G10G13G14G15G16G1G2G3G4G5G6G7G8G9&&&&111111111≥1≥1≥1RextvcvDDCextvDDTR+TR-RDTPTNv12v10vo4vo7三态门控制电路输出

6、缓冲电路电路结构152.可重复触发的集成单稳态触发器MC14528引脚图和功能表1Cextc1Rext/Cext1RD1TR+1TR_VssVDD2Cext2Rext/Cext2RD2TR+2TR_单稳单稳H禁止HLL××禁止HL×H×清零HL××LQTR－TR＋功能输出输入HHL169.2.3单稳态触发器的应用1.定时twtw179.2.3单稳态触发器的应用2.延时vO1vO2vRvIvDDvDDvDD+vthtttttpivthtwt1t218单稳Ⅰ进入暂稳态，脉宽为0.7R1C19.2.3单稳态触发器的应用vccBA1A2vccSR1R2C1C2CextCext/Rex

7、tCextCext/Rext74121(Ι)74121(Ⅱ)vovccvccBA1A2vcc3.多谐振荡器00HHA1A2BQLXHLXLHLXXLLHHHXLHHHHHHLXXL011010单稳Ⅱ进入暂稳态，脉宽为0.7R2C210单稳Ⅰ进入暂稳态，脉宽为0.7R1C1单稳Ⅱ进入暂稳态，脉宽为0.7R2C2T=0.7(R1C1+R2C2)199.2.3单稳态触发器的应用RCCextCext/Rext74121vovccBA1A2vIC1DR4.噪声消除电路噪声vovIDCP(R)vovI噪声多表现为尖