电子技术基础数电部分课后答案(第五版康华光--.pptVIP

8.3.3 石英晶体振荡器 8.4 555定时器及其应用 ①脉冲宽度调制器 工作波形 555组成的单稳态的应用: ② 用555定时器组成可重复触发单稳 8.4.4 用555定时器组成多谐振荡器 1、电路组成 R1 R2 T C1 C2 + - - + (4) R S 5 k? 5 k? 5 k? 1 RD VCC (8) G (1) (2) (5) (6) (7) C ) ( - CC V - 1 R - 2 R * 图中看出，谐波次数越高，幅值分量越小，对原波形的贡献越小，所以在一定条件下可忽略高次谐波。 此处说明电压电流等为什麽用相量形式. 等效电路由三个基本元件构成 多谐振荡器：接通电源后就能产生一定频率和一定幅值矩形波的自激振荡器。 8.3 多谐振荡器 特点: 1．多谐振荡器没有稳定状态，只有两个暂稳态。 2．通过电容的充电和放电，使两个暂稳态相互交替，从而产生自激振荡，无需外触发。 3．输出周期性的矩形脉冲信号，由于含有丰富的谐波分量，故称作多谐振荡器。 多谐振荡器的基本组成： 开关器件：产生高、低电平 反馈延迟环节（ RC电路）：利用RC电路的充放电特性实现延时，输出电压经延时后,反馈到开关器件输入端，改变电路的输出状态,以获得脉冲波形输出。 开关电路 RC延时环节 8.3.1 由CMOS门电路组成的多谐振荡器 1. 电路组成 v I D 1 D 2 T P T N v O1 R C D 4 D 3 T P T N v O G 1 G 2 + V DD VC 多谐振荡器 υo1 =1, υo =0 时,电容充电, υI增加; υo1 =0, υo =1 时,电容放电, υI下降; υo1与υo 反相,电容接在υo与υI之间: 2. 工作原理 假定 电路初态： =1 v O 1 =0 v O v C = 0V 电容充电 v C v I v I 当 =VTH 时， 迅速使G1导通、 G2截止 电路进入第二暂态 v O =1 v O1 =0 （1）第一暂稳态（初态）电容充电，电路自动翻转到第二暂稳态 v I v O 1 v O vI VDD VTH 0 t t vO VDD 0 （2）第二暂稳态电容放电，电路自动翻转到第一暂稳态 电容放电 v C v I v I 当 =VTH 时， 迅速使得G1截止、G2导通 电路返回第一暂稳态 υ O =0 υ O1 =1 2. 工作原理 v I v O 1 v O T＝RC1n4≈1.4RC 由门电路组成的多谐振荡器的振荡周期T取决于R、C电路和 VTH，频率稳定性较差。 3. 振荡周期的计算 vI(0+) ?0；　vC(?) ? VDD 　　 ? =RC, T1 : vI(0+) ? VDD ；　vC(?) ?0 　　? =RC, T2 : vo vI VT+ VT_ VOL VOH T1 T2 0 t 0 t C vo vI R 1 8.3.2 用施密特触发器构成波形产生电路 　　前面介绍的多谐振荡器的一个共同特点就是振荡频率不稳定，容易受温度、电源电压波动和RC参数误差的影响。 　　而在数字系统中，矩形脉冲信号常用作时钟信号来控制和协调整个系统的工作。因此，控制信号频率不稳定会直接影响到系统的工作，显然，前面讨论的多谐振荡器是不能满足要求的，必须采用频率稳定度很高的石英晶体多谐振荡器。 1、石英晶体电路符号和选频特性 电路符号 电 感 性 阻抗频率特性 f X f0 电 容 性 电 容 性 当 f = f0 时, 电抗 X = 0 　　石英晶体具有很好的选频特性。当振荡信号的频率和石英晶体的固有谐振频率fo相同时，石英晶体呈现很低的阻抗，信号很容易通过，而其它频率的信号则被衰减掉。 2、石英晶体振荡器 R: 使G工作在线性区 C1 : 耦合电容 C2 : 抑制高次谐波 电路的振荡频率仅取决于晶体的谐振频率f0,与RC 无关。 CP Q f 1 f 2 3、双相脉冲产生电路 　　目前，家用电子钟几乎都采用具有石英晶体振荡器的矩形波发生器。由于它的频率稳定度很高，所以走时很准。　　 　　通常选用振荡频率为32768HZ的石英晶体谐振器，因为32768＝215，将32768HZ经过15次二分频，即可得到1HZ的时钟脉冲作为计时标准。 　　为数字—模拟混合集成电路。 　　可产生精确的时间延迟和振荡，内部有3个5KΩ的电阻分压器，故称555。 　　在波形的产生与变换、检测与控制、家用电器、电子玩具等许多领域中都得到了应用。 　　各公司生产的555定时器的逻辑功能与外引线排列都完全相同。 ? 双极型产