数字电子技术基础PPT第六章 触发器 ppt课件.ppt

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1、第六章§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§6-3555定时器及其应用§6-1概述1.理想脉冲信号理想脉冲信号的上升沿和下降沿都非常陡。2.实际的脉冲信号几个概念：脉冲周期Ｔ：在周期性重复的脉冲系列中，两个相邻脉冲的间隔时间。脉冲幅度Vm：脉冲电压的最大变化幅度。上升时间tr：脉冲上升沿从0.1Vm上升到0.9Vm所需要的时间。下降时间tf：脉冲下降沿从0.9Vm下降到0.1Vm所需要的时间。脉冲宽度tW：从脉冲前沿到达0.5Vm起，到脉冲后沿到达0.5Vm为止的一段时间。占空比q：脉

2、冲宽度tW与脉冲周期T的比值。3.如何获取脉冲信号?♦利用整形电路对不符合要求的脉冲信号进行整形；♦利用脉冲振荡器直接产生脉冲信号。事实上，待讲的施密特触发器和单稳态触发器是一种整形电路；而多谐振荡器是脉冲发生电路。§6-2施密特触发器(SchmittTrigger)施密特触发器可由普通门电路构成，回忆CMOS非门电路的传输特性。当输入电压大于门坎电压(阈值电压)VTH时，输出立刻转换为低电平。VTH=0.5VDD。由CMOS门电路组成的施密特触发器:♦由非门和电阻组成，且R2引入了正反馈；♦的大小将决定vo的值，电路

3、说明：vI<>§6-3单稳态触发器一、微分型单稳态触发器1.电路组成及原理由CMOS门电路组成的微分型单稳态触发器分析：(1)没有触发信号时，电路处于一种稳态；(2)外加触发信号，电路由稳态翻转到暂稳态；(3)电容充电一段时间后，电路由暂稳态自动返回至稳态。微分型单稳态触发器的示例波形暂稳态维持的时间，也即电容电压由0被充电到VTH的时间。2.主要参数的计算(1)输出脉冲宽度tW即暂稳态维持的时间，也即电容电压由0被充电到VTH的时间，根据RC电路瞬态响应分析有：依据：当vo1=0时，vI2=VC，vI2上升至VTH的

4、时间，就是VC被充电到VTH的时间。单稳态触发器具有如下特点：(1)电路只有一个稳态，一个暂态；(2)在外来触发信号的作用下，电路由稳态翻转到暂稳态；(3)暂稳态是暂时的，不能持久的，暂稳态持续一段时间后会自动回到稳态；暂稳态持续的时间取决于电路本身的参数，与触发脉冲无关。附讲双控小夜灯二、积分型单稳态触发器1.电路组成及原理由TTL门电路组成的微分型单稳态触发器积分型单稳态触发器的示例波形微分型积分型微分型单稳态触发器，当遇到输入的上升沿，则输出一个宽度为tW的脉冲，适用于窄脉冲触发。积分型单稳态触发器，当输入高电平

5、时，则输出一个宽度为tW的脉冲；但是，要求vI的宽度必须大于tW才能正常工作，因此为宽脉冲触发。对比：§6-4多谐振荡器也称矩形波振荡器，由于矩形波中含有丰富的高次谐波分量，所以习惯上把矩形波振荡器叫做多谐振荡器。构成多谐振荡器的种类较多，有对称式多谐振荡器、非对称式多谐振荡器、环形振荡器、由施密特触发器构成的多谐振荡器、石英晶体多谐振荡器及压控振荡器等。以上多谐振荡器均具有如下特点：♦能无中生有；♦无稳态输出，但有两个暂稳态输出；♦电路结构包含有反馈网络和延迟环节，通常二者是合二为一的。一、用施密特触发器构成的多谐振

6、荡器施密特触发器有一个滞回区。当输入电压增加时，必须增大至VT+时输出才会翻转；当输入电压减小时，必须减小至VT-时输出才会翻转，并且VT+大于VT-。电路结构波形图振荡周期的计算：调节RC大小可以改变振荡周期，如何实现占空比调节？脉冲占空比可调的多谐振荡器充电时间常数为R2C;放电时间常数为R1C§6-5555定时器及其应用555定时器概述：♦为数字—模拟混合集成电路，内部有3个5KΩ的电阻分压器，故称555定时器；♦可构建出施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器。♦在波形的产生与变换、测量与控制、家用电器、电子玩具

7、等方面有广泛应用。《555定时器800例》《新555定时器800例》555定时器产品：国际上各大电子器件公司都有各自的555定时器，型号繁多，但所有的TTL产品型号的最后3位数码都是555，所有的CMOS产品型号的最后4位数码都是7555，并且它们的逻辑功能与外部引线排列都相同。TTL产品CMOS产品单555型号的最后几位数码5557555双555型号的最后几位数码5567556优点驱动能力较大低功耗、高输入阻抗电源电压工作范围5~16V3~18V负载电流可达200mA可达4mA§6.5.1555定时器电路结构及应用1

8、.电路组成(1)电阻分压器；由3个5K的电阻组成，为电压比较器C1和C2提供基准电压源。(2)电压比较器，当V＋＞V－时，VC输出高电平，反之则输出低电平。VCO为控制电压输入端。当VCO悬空时，VR1＝2/3VCC，VR2＝1/3VCC。当VCO外接电压时，VR1＝VCO，VR2＝1/2VCOTH称为高触发端(阈值端)，TR称为