脉冲波形的产生与变换ppt课件.ppt

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1、数字电子技术基础制作人：吴亚联湘潭大学信息工程学院第十章脉冲波形的产生和整形§10.3单稳态触发器§10.2施密特触发器§10.4多谐振荡器§10.5555定时器及其应用§10.1概述10.1概述获得矩形脉冲波形的两种方法：1）利用各种形式的多谐振荡器电路，直接产生矩形脉冲；2）通过整形电路把已有的周期性变化的波形变换为矩形脉冲。实现这一变换功能的过程，称作“整形”。常用的整形电路有单稳态触发器和施密特触发器。图10.1.1描述矩形脉冲特性的主要参数1、脉冲周期T;2、脉冲幅度Vm3、脉冲宽度tw4、上升时间tr5、下降时间tf6、占空

2、比qq=tw/T10.2施密特触发器施密特触发器(schmittTrigger)的特点：（1）属于电平触发,当输入信号达到一定电压值时,输出电压会发生突变，输入信号增加和减少时，电路有不同的阈值电平。（2）在电路状态转换时，通过电路内部的正反馈过程，使输出电压波形的边沿变得很陡。VT-VT+VOVIVOLVOH施密特触发器的电压传输特性“回差特性”V=VT+-VT-10.2.1用门电路组成的施密特触发器11R1R2VI1VIVO1VO1VIVO(b)图形符号（a）电路1、工作原理：设G1、G2是CMOS电路，阈值电压Vth=VDD/2,

3、R1Vth时,电路状态维持VO=VDD不变。VO从VDD跳变为0;VI1VO1VO11R1R2VI1VIVO1VO2、工作波形图和传输特性曲线

4、：VOVIVT-VT+0VDDVIVT+VT-t0VOVDDt0回差电压通过调节R1,R2的比值，调节回差电压的大小。*10.2.2集成施密特触发器TTL集成施密特触发器7413图10.2.3带与非功能的TTL集成施密特触发器CMOS集成施密特触发器CC40106：1VIVO10.2.3施密特触发器的应用利用施密特触发器的回差特性，可以用于对信号进行整形、波形变换、幅度限幅等。1.用于波形变换图10.2.7用施密特触发器实现波形变换2.用于脉冲整形图10.2.8用施密特触发器对脉冲整形(a)当传输线上电容较大时，波形的上升沿和下降沿将明

5、显变坏。(b)当传输线较长而且接收端的阻抗与传输线的阻抗不匹配时，在波形的上升沿和下降沿将产生振荡现象。(c)当其他脉冲信号叠加到矩形脉冲信号时，信号上将出现附加的噪声。3.用于脉冲幅度鉴别例如，输入信号为幅度不等的一串脉冲，需要消除幅度较小的脉冲，而保留幅度大于Vth的脉冲。只要将施密特触发器的正向阈值电压VT+调到规定的Vth，便可实现：图10.2.9用施密特触发器鉴别脉冲幅度10.3单稳态触发器单稳态触发器具有以下特点：1）电路有一个稳态、一个暂稳态；2）在外来触发脉冲作用下，电路由稳态转到暂稳态；暂稳态维持一段时间后，电路会自动

6、返回稳态。3）暂稳态维持时间的长短取决于电路本身的参数，与触发脉冲的宽度和幅度无关。稳定状态稳定状态暂稳态由外界触发自动返回着重理解:1.为什么电路可以自动返回稳态?2.在“暂稳态”上停留的时间有多长?该时间由什么决定?单稳态触发器的电路形式:单稳态触发器可以由分立元件构成、门电路构成、还有专门的单稳集成电路以及由555电路构成等等。下面介绍门电路组成的单稳态触发器：0tvIvo1vRvo20t0t0tt1当t1时刻输入触发信号，即vI发生正跳变后，??vo1应该产生负跳变。10.3.1用门电路组成的单稳态触发器1.电路组成及工作原理≥

7、11G1G2vIVDDRCvRvO1vO2(1)稳态：vo1=1，vo2=0一、微分型单稳态触发器图10.3.1只要vR

8、R=Vth时，发生以下正反馈：(设此时触发脉冲已消失)0tvivo1vRvo20t0t0tt1Vth≥11G1G2vIVDDRCvRvO1vO22.主要参数计算：tW（1）输出脉冲宽度tW即暂稳态维持时间。