最新时序逻辑电路3分析教学讲义PPT.ppt

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1、时序逻辑电路3分析一、555定时器的电路结构7.1集成555定时器电压比较器的功能:v+>v-,vO=1v+

2、值。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O2vtO1vtVCC2vO1二.集成施密特触发器2.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——将缓慢变化的输入信号,转换成为符合TTL系统要求的脉冲波形。2.用作整形电路——把不规则的输入信号整形成为矩形脉冲。输入输出VT+VT-3.用于脉

3、冲鉴幅——从一系列幅度不同的脉冲信号中,选出那些幅度大于VT+的输入脉冲。0vctvo0t7.3多谐振荡器多谐振荡器——能产生矩形脉冲波的自激振荡器。一.用555定时器构成的多谐振荡器1.电路组成及工作原理2/3VCC1/3VCCEWB演示——555组成多谐振荡器2.振荡频率的估算(1)电容充电时间T1:(用三要素法计算)(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利用二极管的单向

4、导电性,把电容C充电和放电回路隔离开,再加上一个电位器,便可构成占空比可调的多谐振荡器。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

5、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。

6、四.多谐振荡器应用实例1.简易温控报警器2.双音门铃。3.秒脉冲发生器CMOS石英晶体多谐振荡器产生f=32768Hz的基准信号,经T/触发器构成的15级异步计数器分频后,便可得到稳定度极高的秒信号。这种秒脉冲发生器可做为各种计时系统的基准信号源。7.4单稳态触发器单稳态触发器——有一个稳态和一个暂稳态;在触发脉冲作用下,由稳态翻转到暂稳态;暂稳状态维持一段时间后,自动返回到稳态。(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)v

7、I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)暂稳态的维持时间在暂稳态期间,三极管T截止,VCC经R向C充电。时间常数τ1=RC,vC由0V开始增大,在vC上升到2/3VCC之前,电路保持暂稳态不变。(4)自动返回时间——当vC上升至2/3VCC时,vO变0,电路由暂稳态重新转入稳态。(5)恢复过程——当暂稳态结束后,C通过饱和导通的T放电,时间常数τ2=RCESC,由于RCES很小,所以放电很快。C放电完毕,恢复过程结束。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=

8、(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74121A1、A2是下沿有效的触发信号输入端,B是上沿有效的触发信号输

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