脉冲波形的产生与整形教学教案.ppt

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1、第六章脉冲波形的产生和整形第六章脉冲波形的产生与整形获取矩形脉冲波形利用多谐振荡器直接产生利用整形电路把周期性变化波形变换为符合要求的矩形脉冲第六章脉冲波形的产生与整形6.1描述矩形脉冲特性的指标图6–16描述矩形脉冲特性的指标trtfTWT0.9Um0.5Um0.1UmUm6.2施密特触发器11VIVoVo'VI'R2Vo1G1G2R1用门电路组成的施密特触发器G1，G2为CMOS反相器，门电路的阈值电压为：VTH=1/2VDD，且R1

2、VO=VOL0，VI'0当VI从0逐渐升高到使得VI’=VTH时,电路发生正反馈,如图所示:电路状态迅速转换为Vo=VOHVDD11VIVoVo'VI'R2Vo1G1G2R1VI'Vo1Vo当VI从0逐渐升高到使得VI’=VTH时,电路发生正反馈,如图所示:电路状态迅速转换为Vo=VOHVDD正向阈值电压：VT+=（1+R1/R2）VTH正向阈值电压：VI上升过程中电路状态发生转换时对应的输入电平11VIVoVo'VI'R2Vo1G1G2R1负向阈值电压：VT-=（1-R1/R2）VTHVI'Vo1Vo当VI

3、从VDD逐渐下降到使得VI’=VTH时,电路发生正反馈,如图所示:电路状态迅速转换为Vo=VOL0负向阈值电压：VI下降过程中电路状态发生转换时对应的输入电平电压传输特性曲线：同相输出的施密特触发器反相输出的施密特触发器以V0'作输出端11VIVoVo'VI'R2Vo1G1G2R1定义回差电压∆VT=VT+—VT-通过改变R1和R2的比值，可以调节VT+、VT-和回差电压的大小，但R1必须小于R2，否则电路将进入自锁状态，不能正常工作。回差：集成施密特触发器集成施密特触发器施密特触发电路的应用1.波形变换:将边沿变

4、化缓慢的周期性信号变换为边沿很陡的矩形脉冲信号。2.脉冲整形：在数字系统中，矩形脉冲经传输后往往发生波形畸变。3.脉冲鉴幅：可在输入的一系列幅度各异的脉冲信号中选出幅度大于某一定值的脉冲输出。4用施密特触发器构成多谐振荡器电容上初始电压为零，所以输出为高电平，并开始经电阻R向电容充电。当充至时，输出跳变为低电平，电容C又经R开始放电。对TTL电路，100Ω

5、时间以后，电路能自动返回稳态；第三，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。单稳态触发器被广泛用于脉冲整形、延时（产生滞后于触发脉冲的输出脉冲）以及定时（产生固定时间宽度的脉冲信号）等单稳态触发器的暂稳态通常是靠RC电路的充、放电过程来维持的RC电路可接成两种形式：微分和积分电路形式微分型单稳态触发器:采用CMOS门电路和RC微分电路稳态:暂稳态:微分型单稳态触发器:采用CMOS门电路和RC微分电路稳态:暂稳态:三要素法：充电时的等效电路如下：充电时的等效电路如下：1.在稳态下，VI=0

6、,VI2=VDD，故Vo=0，Vo1=VDD，C上无电压当触发脉冲VI加到输入端时，经过微分电路输出很窄的正、负脉冲Vd。当Vd上升到VTH以后，引发正反馈过程：2.Vo1迅速跳变为低电平，VI2也同时跳变为低，Vo跳变为高电平，电路进入暂稳态。同时电容C开始充电，VI2逐渐升高3.当VI2升高至VTH时，此时若触发脉冲已消失，则Vo1，VI2迅速跳变为高电平，并使输出返回Vo=0，电路恢复稳态。同时电容C放电到C上电压为0。输出脉冲幅度：Vm=VOH-VOLVDD输出脉冲宽度：恢复时间：Tre=(3~5)RONC

7、分辨时间：Td=tw+TreVI2VoVo1VdVo1VI2Vo微分型单稳态触发器的工作波形单稳态触发电路的应用：1.脉冲整形：将输入的不规则脉冲整型为具有一定幅度和一定宽度的脉冲。2.脉冲延时：可改变单稳态触发器的Rb1、C来调节延迟时间。3.定时：调节单稳电路中的定时元件Rb1或C，可改变控制时间的长短。单稳微分限幅ViVoVAVB6.4多谐振荡器多谐振荡器是一种自激振荡器。在接通电源以后不需要外加触发信号，便能自动地产生矩形脉冲。由于矩形波中含有丰富的高次谐波分量，所以又把矩形波振荡器称为多谐振荡器。6.4.1

8、对称式多谐振荡器可恰当地选取RF1和RF2的值，使反相器的静态工作点P位于电压传输特性的线性区或转折区，1.可恰当地选取RF1和RF2的值，使反相器的静态工作点P位于电压传输特性的线性区或转折区，电源波动和外界干扰使VI1有微小的正跳变，必有如下反馈：使Vo1迅速跳变为低电平，Vo2迅速跳变为高电平，电路进入第1个暂稳态，同时电容C1开始充电，