数字电子技术第10章脉冲波形的产生.ppt

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1、10.1概述主要内容：多谐振荡器的概念单稳态触发器的概念施密特触发器的概念1（1）双稳态触发电路又称为触发器，它具有两个稳定状态.两个稳定状态之间的转换都需要在外加触发脉冲的作用下才能完成。（2）单稳态触发电路又称为单稳态触发器。它只有一个稳定状态，另一个是暂时稳定状态（简称“暂稳态”）.在外加触发信号作用下，可从稳定状态转换到暂稳态，暂稳态维持一段时间后，电路自动返回到稳态，暂稳态的持续时间取决于电路的参数。（3）多谐振荡器能够自激产生连续矩形脉冲，它没有稳定状态，只有两个暂稳态。其状态转换不需要外

2、加触发信号触发，而完全由电路自身完成。若对该输出波形进行数学分析，可得到许多各种不同频率的谐波，故称“多谐”。210.2多谐振荡器主要内容：门电路构成多谐振荡器的工作原理石英晶体多谐振荡器电路及其优点秒脉冲信号产生电路的构成方法310.2.1门电路构成的多谐振荡器利用门电路的传输延迟时间，将奇数个非门首尾相接就构成一个简单的多谐振荡器。如图所示，它由三个非门首尾相连而成，这个电路没有稳定状态。4从任何一个非门的输出端都可得到高、低电平交替出现的方波。该电路的输出波形：在某一时刻输出uo由低电平0跳变为高

3、电平1，则G1门、G2门和G3门将依次翻转，经过三级门的传输延迟时间3tpd后，使输出uo又由高电平1跳变为低电平0。如此循环跳变而形成矩形波。5其振荡周期为6tpd。这种简单的多谐振荡器周期小，频率高，且频率不易调整和不稳定，所以在实际电路中很少使用。6为了克服上述多谐振荡器的缺点，可在电路中引入RC延迟环节，构成如图所示电路。使uA电压延迟下降7工作原理分析(1)设在t0时刻，uI=uo为低电平，则uo1为高电平，uo2为低电平。此时uo1经电容C、电阻R到uo2形成电容的充电回路。电容C上uc的电

4、压逐渐增大，uA相应减小，当接近门电路的阈值电压UTH时，形成下述正反馈过程：uA↓→uo↑→uo1↓正反馈的结果，使电路在t1时刻，uI=uo变为高电平，则uo1为低电平，uo2为高电平。8工作原理分析(2)电路在t1时刻，uI=uo变为高电平，uo1为低电平，uo2为高电平。此时uo2经电阻R、电容C到uo1形成电容的放电回路。此后的过程与上相似，最后使电路在t2时刻返回到uI=uo变为低电平，uo1为高电平，uo2为低电平的状态。9工作原理分析(3)充电放电放电充电1010.2.2采用石英晶体的多

5、谐振荡器两种常见的石英晶体振荡器电路：具有各种谐振频率的石英晶体（简称“晶振”）已被制成标准化和系列化的产品出售。11例10-1秒脉冲信号产生电路的设计。秒信号产生电路(1)12秒信号产生电路(2)13从Q4~Q10和Q12~Q14各输出端可分别得到频率为2048Hz，1024Hz，512Hz，256Hz，128Hz，64Hz，32Hz，8Hz，4Hz和2Hz的脉冲信号。1410.3单稳态触发器主要内容：单稳态触发器的工作特点门电路构成单稳态触发器的工作原理不可重复触发和可重复触发的区别集成单稳态触发器

6、74LS121和74LS122的使用方法单稳态触发器在波形整形、定时和延时等方面的应用方法1510.3.1门电路构成的单稳态触发器1．电路结构微分型单稳态触发器R

7、态。17工作原理分析(2)（2）假设在t1时刻，输入端有触发信号（负脉冲信号）出现，则与非门G1的输出uo1变为高电平。由于电容C两端的电压不能突变，故uI2随uo1跳变为高电平，uo跳变为低电平。该低电平反馈到G1的输入端，使uo1仍维持在高电平。电路处于uo1为高电平、uo为低电平的暂稳状态。18工作原理分析(3)在暂稳态期间，经电容C和电阻R到地形成充电回路，电容C开始充电，uI2开始逐渐下降。当接近门电路的阈值电压UTH时（设此时触发脉冲已消失），出现下述正反馈过程：uI2↓→uo↑→uo1↓此

8、正反馈的结果，使电路自动返回到uo1为低电平，uo为高电平的稳定状态。电容开始放电，为下一次触发作准备。19微分型单稳态触发器的工作波形充电放电2010.3.2集成单稳态触发器目前使用的集成单稳态触发器有不可重复触发和可重复触发,其工作波形如图所示。不可重复触发的单稳态触发器一旦被触发进入暂稳态之后，即使再有触发脉冲作用，电路的工作过程也不受其影响；可重复触发单稳态触发器在暂稳态期间，如又有触发脉冲作用，电路会被重新触发，使暂稳态继续延迟一