脉冲的产生和整形电路.ppt

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1、6脉冲的产生和整形电路[内容摘要]本章主要讨论脉冲产生和整形的基本电路。在脉冲整形部分，介绍了两类整形电路——施密特触发器和单稳态触发器。在脉冲产生部分，介绍了门电路构成的多谐震荡器和石英晶体震荡器。6.1概述6.2施密特触发器6.3单稳态触发器6.4多谐振荡器6.5555定时器及其应用2021/8/276.1概述在数字电路中，时钟脉冲信号可以利用多谐震荡器产生或通过整形电路变换得到。整形电路分为两类，施密特触发器和单稳态触发器。矩形脉冲的性能指标。Umtrtf0.9Um0.5Um0.1UmtwT2021/8/27脉冲周期T——周期性重复的脉冲序列中，两个相邻脉冲间的时间间隔。有时

2、也用频率f=1/T表示，f代表单位时间内脉冲重复的次数。脉冲幅度Um——脉冲电压最大变化的幅值。脉冲宽度Tw——从脉冲前沿0.5Um始，到脉冲后沿0.5Um止的一段时间。上升时间tr——脉冲从0.1Um上升到0.9Um所需的时间。下降时间tf——脉冲从0.9Um下降到0.1Um所需的时间。上述几个指标反映了一个矩形脉冲的基本特性。2021/8/276.2施密特触发器施密特触发器能把变化缓慢的波形变换成矩形脉冲。输入电压上升的翻转电平为上限阀值电平UT+；输入电压下降的翻转电平为下限阀值电平UT-。两者的值不同，且UT+>UT-。它们差称为回差电压。输入和输出为反向关系的施密特触发器

3、为反向施密特触发器，输入和输出为同向关系的施密特触发器为同向施密特触发器。6.2.1门电路构成的施密特触发器6.2.2集成施密特触发器6.2.3施密特触发器应用举例2021/8/276.2.1门电路构成的施密特触发器下图(a)是用两个CMOS非门和电阻构成的施密特触发器，设UT≈VDD/2，且R1

4、变R1和R2就可调节回差电压VT的大小。2021/8/276.2.2集成施密特触发器TTL集成施密特触发器有：74LS14，74132，7413等。性能如下表：型号Tpd（ns）Pw（mW）△UT（V）74141525.50.874LS132158.80.8741316.58.750.8表6.2.1TTL集成施密特触发器CMOS集成施密特触发器有：CD40106，CD4093和CD4584等。2021/8/276.2.3施密特触发器应用举例1.脉冲整形电路在数字测量和控制系统中，由传感器送来的信号波形边沿较差，利用施密特电路可以对这些信号进行整形。将边沿较差或畸变脉冲uI作为施密

5、特电路的输入，其输出uO为矩形波。t脉冲整形波形图tttuIuOuIuOUT+UT-UT+UT-2021/8/272.脉冲变换电路施密特电路在状态转换速度极快输出的矩形波的前后沿总是很陡峭。利用这一特点，施密特电路可以把变化比较缓慢的正弦波、三角波等变换成矩形脉冲信号。uIuOVDDUT+UT-VDDtt一种变换波形图2021/8/273.鉴幅电路在一串幅度不相等的脉冲信号中，如果要剔除幅度不够大的脉冲，此时可利用施密特触发器。右图示出在施密特触发器的输入端送入一串幅度不等的脉冲时相应的输出波形。uIuO鉴幅电路UT+UT–2021/8/27施密特触发器有同相传输和反相传输两种电

6、路施密特触发器的电压传输特性施密特触发器0OvIvOHVOLV?TV?TV2021/8/27施密特触发器施密特触发器特点：（1）输出有两种状态（输出为数字信号）；（2）输入采用电平触发（输入为模拟信号）；（3）对于正向和负向增长的输入信号，电路有不同的阈值电平（VT+和VT-）。2021/8/27施密特触发器应用举例脉冲变换脉冲整形2021/8/27施密特触发器应用举例脉冲鉴幅tt00OvtvV6T??VV2T??V构成多谐振荡器2021/8/276.3.1门电路构成的单稳态触发器6.3.2集成单稳态触发器6.3.3单稳态触发器的应用举例2021/8/27微分电路（高通

7、滤波电路）输出电压与电流成微分关系微、积分电路2021/8/27当微分电路输入方波信号时，输出波形应如何？设RC＜＜TW补充微积分电路2021/8/27积分电路概述2021/8/276.3单稳态触发器在触发脉冲的作用下，单稳态触发器从稳态翻转到暂稳态，经过时间tw后又自动翻回稳态，并在输出端产生一个宽度为tw的矩形脉冲。单稳态触发器通常由门电路和RC电路元件组成。暂稳态的时间取决于电路本身的参数，与触发脉冲的宽度无关。单稳态触发器常用于数字系统的整形、延时和定时电路中