《数字电路与数字逻辑》第七章.ppt

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1、1,第七章 脉冲信号的产生和变换,第一节 概述,一、脉冲信号及脉冲电路,二、矩形波参数,1.脉冲幅度 Um,2.上升时间 tr,3.下降时间 tf,2,4.脉冲宽度 tw,5.脉冲周期T,6.脉冲频率 f=1/T,7.占空比 q=tw/T,3,图 7.1.1 常见脉冲波形,(a)矩形波,(b)锯齿波,(c)三角波,(d)微分波,4,tr,0.9Um,0.5Um,0.1Um,tf,tW,T,Um,5,P1,U,P2,图 7.1.2 矩形脉冲的参数,6,第二节 集成定时器,一、555定时器的结构,1.组成,2.各引脚功能,(1)1脚接地端,(2)2脚低触发输入端（触发输入端）,分压器，电压比较器，

2、基本SREF，集电极开路输出的放电三极管。,7,8,图 7.2.1 555定时器,9,接UREF，则高触发电平、低触发电平分别为,不接UREF，则高、低触发电平分别为,(3)3脚输出端,(4)4脚直接置0端,(5)5脚电压控制端UIC,10,(6)6脚高触发输入端（阈值输入端）,(7)7脚放电端,(8)8脚电源端,二、功能分析,Q=1，T截止,11,Q、T保持,Q=0，T导通,不允许,12,表 7.2.1 555定时器功能表,13,第三节 555定时器应用,一、自激多谐振荡器,1.多谐振荡器,一定频率和一定脉冲宽度的矩形波产生电路。,2.工作原理,刚接通电源时：,；第一暂稳态,14,TPH,T

3、PL,t5,t,VCC,uC,O,O,t,t1,t2,t3,t4,uO,(b)工作波形,图定时器构成的多谐振荡器,15,充电阶段：,；第一暂稳态,；第二暂稳态,16,放电阶段：,；第二暂稳态,；第一暂稳态,17,3.矩形波参数,18,4.占空比可变的多谐振荡器,19,图7.3.2 占空比可调的多谐振荡器,20,例 试用555定时器设计一个振荡周期为1秒，输出脉冲占空比q=2/3的多谐振荡器。（取C=10F）,解：,由于C=10F，,电路图如下所示。,21,22,二、施密特触发器,1.施密特触发器（Schmitt Trigger）,(1)性能上有两个重要的特点,输出信号从低电平上升到高电平时的转

4、换电平和从高电平下降到低电平时的转换电平不同;,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。,23,(2)分类及电压传输特性、符号,分类,施密特缓冲器、施密特反相器,电压传输特性、符号,UT-一般为0.8V，UT+一般为1.6V。,UT=UT+UT-回差,24,uO,H,L,O,UT-,UT+,uI,(a)施密特反相器的电压传输特性与符号,25,UT+,UT-,H,L,(b)施密特缓冲器的电压传输特性与符号,uO,O,uI,uO,图7.3.3 施密特触发器的电压传输特性和符号,26,FF有记忆作用。,如施密特反相器：,Schmitt Trigger没有记忆作用。,当

5、ui为高电平时，uo为低电平；,如基本SRFF：(SD=1),当ui变为低电平时，uo变为高电平；,27,2.由555定时器构成的施密特反相器,图7.3.4 555定时器构成的施密特触发器,(a)电路,28,3.施密特触发器典型应用,(1)波形变换,(2)整形,(3)鉴幅,29,t,t,uO,uI,O,O,(a)波形变换,uI,uO,30,t,t,(b)整形,uI,uO,O,O,31,图7.3.5 施密特触发器（缓冲器）的典型应用,t,t,(c)鉴幅,uI,uO,O,O,32,1.单稳态触发器,三、单稳态触发器,2.555定时器构成的单稳态触发器,(1)输出正脉冲宽度（暂态时间）tw=1.1R

6、TCT,(2)恢复时间tre=(35)RonCT,(3)分辨时间td tw+tre,33,图7.3.6 555定时器构成的单稳态触发器,tw,tre,O,uC(u6),uO(Q),O,O,t,t,t,uI(u2),(b)波形,34,用555定时器构成的单稳态触发器对触发信号的要求：,(1)间隔应大于td,(2)触发脉冲的低电平宽度应小于tw,(3)触发脉冲的高电平应大于VCC/3，低电平应小于VCC/3,35,36,3.单稳态触发器典型应用,(1)定时,(2)整形,(3)延时,37,tW,(b)波形,uI,O,t,uI,O,t,uF,O,t,uO,t,图7.3.8 单稳作为定时应用的典型电路,38,39,图7.3.8 单稳态触发器用于整形,40,41,uI1,uO1,uI2,uO2,Vcc,Vcc,Vcc,tW1,tW2,(b)波形,图7.3.10 单稳用于延时的例子,42,作业题,7.2,7.5,7.10,