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时间:2020-04-11
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1、一.集成555定时器电压比较器的功能:v+>v-,vO=1v+2、低控制比较器C1和C2的输出,从而控制RS触发器,决定输出状态。1/3VCC2/3VCC阈值输入阈值输入复位输出vI1vI2RDvo×<2/3VCC>2/3VCC<2/3VCC×<1/3VCC>1/3VCC>1/3VCC0111010不变功能表二.施密特触发器施密特触发器——具有回差电压特性,能将边沿变化缓慢的电压波形整形为边沿陡峭的矩形脉冲。(一)用555定时器构成的施密特触发器1.电路组成及工作原理1/3VCC2/3VCC电路符号2.电压滞回特性和主要参数(2)主要静态参数(a)上限阈值电压VT+VT+=2/3VCC。(3、b)下限阈值电压VT—VT—=1/3VCC。(3)回差电压ΔVTΔVT=VT+-VT—=1/3VCC(1)电压滞回特性1/3VCCVoVi0传输特性VOHVOL2/3VCC1/3VCC2/3VCCVT+VT—ΔVTVT+VT—ΔVT电路符号O2vtO1vtVCC2vO12.TTL集成施密特触发器74LS141.CMOS集成施密特触发器CC40106(三)施密特触发器的应用举例1.用作接口电路2.用作整形电路输入输出VT+VT-3.用于脉冲鉴幅0vctvo0t三.多谐振荡器(一)用555定时器构成的多谐振荡器1.电路组成及工作4、原理2/3VCC1/3VCC555组成多谐振荡器2.振荡频率的估算(1)电容充电时间T1(2)电容放电时间T2(3)电路振荡周期TT=T1+T2=0.7(R1+2R2)C(5)输出波形占空比q(4)电路振荡频率fTT1T20vctvo0t2/3VCC1/3VCC(二)占空比可调的多谐振荡器电路可计算得:T1=0.7R1CT2=0.7R2C占空比:(三)石英晶体多谐振荡器有两个谐振频率。当f=fs时,为串联谐振,石英晶体的电抗X=0;当f=fp时,为并联谐振,石英晶体的电抗无穷大。由晶体本身的特性决定:fs≈fp≈f0(晶体的5、标称频率)石英晶体的选频特性极好,f0十分稳定,其稳定度可达10-10~10-11。1.石英晶体的选频特性X感性0容性2.石英晶体多谐振荡器(1)串联式振荡器R1、R2:使两个反相器都工作在转折区,成为具有高放大倍数的放大器。对于TTL门,常取R1=R2=0.7~2kΩ,对于CMOS门,常取R1=R2=10~100MΩ;C1=C2是耦合电容。石英晶体工作在串联谐振频率f0下,只有频率为f0的信号才能通过,满足振荡条件。因此,电路的振荡频率=f0,与外接元件R、C无关,所以这种电路振荡频率的稳定度很高。(2)并联式振荡器RF是6、偏置电阻,保证在静态时使G1工作转折区,构成一个反相放大器。晶体工作在略大于fS与fP之间,等效一电感,与C1、C2共同构成电容三点式振荡电路。电路的振荡频率=f0。反相器G2起整形缓冲作用,同时G2还可以隔离负载对振荡电路工作的影响。四.单稳态触发器(1)无触发信号输入时电路工作在稳定状态当vI=1时,电路工作在稳定状态,即vO=0,vC=0。(一)用555定时器组成单稳态触发器1.电路组成及工作原理(2)vI下降沿触发当vI下降沿到达时,vO由0跳变为1,电路由稳态转入暂稳态。(3)暂稳态的维持时间(4)自动返回时间(57、)恢复过程2.主要参数估算(1)输出脉冲宽度Tw(用三要素法计算)(2)恢复时间tretre=(3~5)τ2(3)最高工作频率fmaxvI周期的最小值:Tmin=tW+tre最高工作频率:TTW(二)集成单稳态触发器74121保持稳态010101010×1×01××011×下沿触发1↓1↓11↓↓1上沿触发工作特征vOvO输出0×↑×0↑A1A1B输入74121功能表集成单稳态触发器74121的外部元件连接方法:(b)使用内部电阻Rint且电路为上升沿触发的连接方式。(a)使用外部电阻Rext且电路为下降沿触发的连接方式。78、4121的主要参数(1)输出脉冲宽度tW使用外接电阻:tW≈0.7RextC使用内部电阻:tW≈0.7RintC74121内部电阻=2kΩ,外接电阻Rext可在1.4~40kΩ之间选择,外接电容C可在10pF~10μF之间选择,(2)输入触发脉冲最小周期TminTmin=tW+tre(3)
2、低控制比较器C1和C2的输出,从而控制RS触发器,决定输出状态。1/3VCC2/3VCC阈值输入阈值输入复位输出vI1vI2RDvo×<2/3VCC>2/3VCC<2/3VCC×<1/3VCC>1/3VCC>1/3VCC0111010不变功能表二.施密特触发器施密特触发器——具有回差电压特性,能将边沿变化缓慢的电压波形整形为边沿陡峭的矩形脉冲。(一)用555定时器构成的施密特触发器1.电路组成及工作原理1/3VCC2/3VCC电路符号2.电压滞回特性和主要参数(2)主要静态参数(a)上限阈值电压VT+VT+=2/3VCC。(
3、b)下限阈值电压VT—VT—=1/3VCC。(3)回差电压ΔVTΔVT=VT+-VT—=1/3VCC(1)电压滞回特性1/3VCCVoVi0传输特性VOHVOL2/3VCC1/3VCC2/3VCCVT+VT—ΔVTVT+VT—ΔVT电路符号O2vtO1vtVCC2vO12.TTL集成施密特触发器74LS141.CMOS集成施密特触发器CC40106(三)施密特触发器的应用举例1.用作接口电路2.用作整形电路输入输出VT+VT-3.用于脉冲鉴幅0vctvo0t三.多谐振荡器(一)用555定时器构成的多谐振荡器1.电路组成及工作
4、原理2/3VCC1/3VCC555组成多谐振荡器2.振荡频率的估算(1)电容充电时间T1(2)电容放电时间T2(3)电路振荡周期TT=T1+T2=0.7(R1+2R2)C(5)输出波形占空比q(4)电路振荡频率fTT1T20vctvo0t2/3VCC1/3VCC(二)占空比可调的多谐振荡器电路可计算得:T1=0.7R1CT2=0.7R2C占空比:(三)石英晶体多谐振荡器有两个谐振频率。当f=fs时,为串联谐振,石英晶体的电抗X=0;当f=fp时,为并联谐振,石英晶体的电抗无穷大。由晶体本身的特性决定:fs≈fp≈f0(晶体的
5、标称频率)石英晶体的选频特性极好,f0十分稳定,其稳定度可达10-10~10-11。1.石英晶体的选频特性X感性0容性2.石英晶体多谐振荡器(1)串联式振荡器R1、R2:使两个反相器都工作在转折区,成为具有高放大倍数的放大器。对于TTL门,常取R1=R2=0.7~2kΩ,对于CMOS门,常取R1=R2=10~100MΩ;C1=C2是耦合电容。石英晶体工作在串联谐振频率f0下,只有频率为f0的信号才能通过,满足振荡条件。因此,电路的振荡频率=f0,与外接元件R、C无关,所以这种电路振荡频率的稳定度很高。(2)并联式振荡器RF是
6、偏置电阻,保证在静态时使G1工作转折区,构成一个反相放大器。晶体工作在略大于fS与fP之间,等效一电感,与C1、C2共同构成电容三点式振荡电路。电路的振荡频率=f0。反相器G2起整形缓冲作用,同时G2还可以隔离负载对振荡电路工作的影响。四.单稳态触发器(1)无触发信号输入时电路工作在稳定状态当vI=1时,电路工作在稳定状态,即vO=0,vC=0。(一)用555定时器组成单稳态触发器1.电路组成及工作原理(2)vI下降沿触发当vI下降沿到达时,vO由0跳变为1,电路由稳态转入暂稳态。(3)暂稳态的维持时间(4)自动返回时间(5
7、)恢复过程2.主要参数估算(1)输出脉冲宽度Tw(用三要素法计算)(2)恢复时间tretre=(3~5)τ2(3)最高工作频率fmaxvI周期的最小值:Tmin=tW+tre最高工作频率:TTW(二)集成单稳态触发器74121保持稳态010101010×1×01××011×下沿触发1↓1↓11↓↓1上沿触发工作特征vOvO输出0×↑×0↑A1A1B输入74121功能表集成单稳态触发器74121的外部元件连接方法:(b)使用内部电阻Rint且电路为上升沿触发的连接方式。(a)使用外部电阻Rext且电路为下降沿触发的连接方式。7
8、4121的主要参数(1)输出脉冲宽度tW使用外接电阻:tW≈0.7RextC使用内部电阻:tW≈0.7RintC74121内部电阻=2kΩ,外接电阻Rext可在1.4~40kΩ之间选择,外接电容C可在10pF~10μF之间选择,(2)输入触发脉冲最小周期TminTmin=tW+tre(3)
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