数电第10章.ppt

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1、第十章脉冲波形的产生和整形教学内容§10.1概述§10.2施密特触发器§10.3单稳态触发器§10.4多谐振荡器§10.5555定时器及其应用教学要求一.重点掌握的内容：(1)555定时器及其应用.(2)石英晶体多谐振荡器.二.一般掌握的内容：(1)施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器的工作特点和典型应用。(2)施密特触发器、单稳态触发器输入电压与输出电压之间的关系；多谐振荡器振荡周期的估算方法。10.1概述矩形脉冲信号的获取方法有两种：产生:不用信号源，加上电源自激振荡，直接产生波形。整形:输入信号源进行整形.脉冲产生电路:多谐振荡器脉冲整形(变换)电路:施密

2、特触发器、单稳态触发器脉冲周期T脉冲幅度Vm占空比：上升时间trt描述矩形脉冲特性的主要参数下降时间tf脉冲宽度tW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。10.2施密特触发器正向阈值电压回差电压：ΔVT＝VT＋－VT－滞回电压传输特性:输入电压的上升过程阈值和下降过程的阈值不同。这是施密特触发器固有的特性。同相输出的施密特触发器反相输出的施密特触发器负向阈值电压VT+VT-VT＋VT-§10.2.1用门电路组成的施密特触发器设G1、G2阈值电压VTH≈VDD/2，R1

3、＝VT＋－VT－=101§10.2.3施密特触发器的应用1.用于波形变换：2.用于脉冲整形：施密特触发器能将幅度大于VT+的脉冲选出。3.用于脉冲鉴幅：4.用于构成多谐振荡器(p487)本节小结施密特触发器具有两个稳定的状态，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。而且由于具有滞回特性，所以抗干扰能力也很强。施密特触发器可以由分立元件构成，也可以由门电路及555定时器构成。施密特触发器在脉冲的产生和整形电路中应用很广。习题10.4习题10.5习题10.610.3单稳态触发器工作特点：1、电路中有一个稳态和一个暂稳态两个工作状态；2、在外界触

4、发脉冲作用下，电路能从稳态翻转至暂稳态，在暂稳态维持一段时间后，再自动翻转至稳态；3、暂稳态维持时间的长短取决于电路本身的参数，与触发脉冲无关。§10.3.1用门电路组成的单稳态触发器它由两个门电路、一个RC电路组成。它的暂稳态通常都是靠RC电路的充、放电过程来维持的，根据RC电路的不同接法，分为微分型和积分型。稳态没有触发器电平(vI=0)时，vO为低电平，vO1为高电平。010101稳态一.微分型单稳态触发器稳态至暂稳态当vI正跳变时，vO1由高到低，vI2为低电平。于是vO为高电平。即使vI触发器信号撤除，由于vO的反馈作用，vO1仍为低电平。11010稳态

5、引起正反馈，迅速进入暂稳态。暂稳态至稳态当vI2=VTH时，G2翻转，vO下降，vO1上升，使vI2再次升高，最终vO1=1，vO=0，回到稳态。00101vI的宽度要窄tW=0.69RC稳态暂稳态期间，电源经电阻R和门G1对电容C充电，vI2升高。暂稳态如果vI的脉宽很宽，vo的下降沿变缓。11010当vI的脉宽很宽时，在单稳态触发器的输入端加一个RdCd微分电路。只要RdCd够小，vI的脉宽可以很宽。TT的最小值C的放电时间例：解答p274tW=0.69RCRonC二、积分型单稳态触发器G1和G2为TTL门输出的稳态C的充电时间TT的最小值VOHtre习题10

6、.6T§10.3.2集成单稳态触发器功能表见表10.3.1tW=0.69RextCext两种情况可以触发：1.B=1且A1A2至少有一个下降沿，不是下降沿的必须为1.2.A1A2=0,且B为上升沿。tW=0.69RextCext外接电阻（下降沿触发）内部电阻（上升沿触发）(Rint=2K)习题10.11本节小结单稳态触发器具有一个稳态和一个暂稳态。在单稳态触发器中,由稳态到暂稳态需要输入触发脉冲,暂稳态的持续时间即脉冲宽度是由电路的阻容元件RC决定的,与输入信号无关。单稳态触发器可以由门电路构成，也可以由555定时器构成。单稳态触发器可以用于产生固定宽度的脉冲信号

7、，用途很广。10.4多谐振荡器多谐振荡器又称无稳电路，主要用于产生各种方波或时间脉冲信号。它是一种自激振荡器，在接通电源之后，不需要外加触发信号，便能自动地产生矩形脉冲波。由于矩形脉冲波中含有丰富的高次谐波分量，所以习惯上又把矩形波振荡器称为多谐振荡器。性能特点：①没有稳态，有两个暂稳态。②工作不需要外加信号源，只需要电源。1.对称式多谐振荡器一、工作原理（TTL）(1)静态（未振荡）时,电路不稳定。+--+第一个暂稳态第二个暂稳态+--+第一个暂稳态:C1充电、C2放电因为电路对称第二个暂稳态与第一个暂稳态过程相似，不同的是第二个暂稳态:C1充电、C2放电二、电

8、压波形+-