数字电子技术基础第五版第十章.ppt

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1、第十章 脉冲波形的产生和整形,10.1 概述一、获取矩形脉冲的方法 1.脉冲波形产生电路 2.脉冲波形整形电路二、描述矩形脉冲特性的主要参数,10.2 施密特触发器（一种常用的脉冲整形电路）10.2.1 用门电路组成的施密特触发器,与第五章中的触发器含义不同,G1,G2为CMOS反相器,P81,图CMOS反相器的电压传输特性,当 从0逐渐升高,并使 时,电路的状态将迅速转换为,2.当,VT+称为输入信号vI的正向阈值电压,VTH=,设此时VI=VT+,则有：,3.当 从高电平 逐渐下降时,有,当 下降到使 时,电路的状态将迅速转换为,可得,VDD=2VTH,VT-称为输入信号vI的负向阈值电压

2、,VTH=,设此时VI=VT-,则有：,正向阈值电压:,负向阈值电压:,回差电压:,施密特触发器的电路符号,VTH=,VTH,正向变化过程,负向变化过程,CMOS反相器的电压传输特性,施密特触发器的电压传输特性,施密特触发器的主要特点：1.输入信号在上升和下降过程中，电路状态转换的 电平不同,分别为 和;2.电路状态转换时有正反馈过程，使输出波形边沿 变陡。,10.2.3 施密特触发器的应用,二、用于鉴幅,一、用于波形变换,三、用于脉冲整形,10.3 单稳态触发器 特点：有一个稳态和一个暂稳态。在外界触发信号作用下，能从稳态暂稳态，维持 一段时间后再自动返回稳态。暂稳态维持的时间长短取决于电路

3、内部参数。,10.3.1 用门电路组成的单稳态触发器一、积分型单稳态触发器 G1和G2为TTL门,1.原理分析,2.性能参数计算输出脉宽：,放电回路,输出脉宽,二、微分型单稳态触发器,1.原理分析,G1和G2为CMOS门,C,暂稳态时,C开始充电,这期间vd维持低电平,暂稳态时,C开始充电,2、性能参数计算输出脉宽：等于VI2从0充电至VTH的时间。,电容充电等效电路,电容放电等效电路,10.3.2 集成单稳态触发器电路结构与工作原理(74 121),微分型单稳,控制附加电路,74121的功能表,见P472,10.4 多谐振荡器（自激振荡，不需要外加触发信号）10.4.1 对称式多谐振荡器一、

4、工作原理（TTL）(1)静态（未振荡）时应是不稳定的,二、电压波形,三、振荡频率计算,10.4.2 非对称式多谐振荡器一、工作原理（CMOS）,二、电压波形,10.4.3 环形振荡器一、最简单的环形振荡器,二、实用的环形振荡器,（TTL）,10.4.4 用施密特触发器构成的多谐振荡器,10.4.5 石英晶体多谐振荡器（自学）,年美国 卡第提出用石英压电效应调制电磁振荡的频率。巴黎广播电台首先用严济慈制作的石英振荡片实现了无线电播音中的稳频，随后各国相继采用，使无线广播振荡电磁回路稳频成为压电晶体的最重要应用之一。,作业：P501，10.3，10.9,10.5 555定时器及其应用10.5.1

5、555定时器（数/模混合IC）一、电路结构 1)电压比较器（C1,C2);3)输出缓冲器（G3,G4);2)SR锁存器;4)OC输出的三极管（TD）,放电三极管,置零端,接C1的反相端,接C2的同相端,总共八个管脚,参考电位:,判定vc1,vc2的高低,并确定Q及Q的状态,以此决定VO的输出.,10.5.2 用555定时器接成施密特触发器,将555定时器的VI1和VI2两个输入端连在一起,作为信号输入端,即构成施密特触发器.,施密特触发器的特点在于：有两个阈值电压VT+和VT-,1.先分析VI从0逐渐升高的过程:,i)当 时,Vc1=1、Vc2=0,Q=1,则Vo=VoH；,ii)当 时,Vc

6、1=1、Vc2=1,Q=1,则Vo=VoH保持不变；,iii)当 时,Vc1=0、Vc2=1,Q=0,则Vo=VoL；,故 VT+=,2.再分析VI从高逐渐下降的过程:,i)当 时,Vc1=0、Vc2=1,Q=0,则Vo=VoL；,ii)当 时,Vc1=1、Vc2=1,Q=0,则Vo=VoL保持不变；,iii)当 时,Vc1=1、Vc2=0,Q=1,则Vo=VoH；,故 VT-=,10.5.3 用555定时器接成单稳态触发器,1.TD 与R构成反相 器，其输出接vI1,2.VI接vI2,3.管脚7、1间接入电容C,因此，稳态时，VI=1，VC1=VC2=1，Q=0，VO=0,TD导通,返回稳态,性能参数：暂稳态输出的宽度,10.5.4 用555接成多谐振荡器,TD与R1接成反相器，它的输出vOD与vO在高、低电平状态上完全相同。,如希望q50%?,作业：P504，10.19，10.22,10.6用multisim分析脉冲电路例:分析下图用555定时器接成的多谐振荡器。求出输出电压的波形和震荡频率。,