第十章脉冲波形的产生和整形答案.ppt

《数字电子技术基础》教学课件西安工程大学 房晔;第十章 脉冲波形的产生和整形;知识点的教学要求;知识点;10.1 概 述;二、表述矩形脉冲特性 的主要指标;下降时间tf — 脉冲从0.9Vm下降到0.1Vm所需的时间。;10.2 施密特触发器(Schmitt Trigger);施密特;10.2.1 用门电路组成的施密特触发器 1.用CMOS门电路组成的施密特触发器; 求vI 在上升过程中电路 状态发生转换时对应的输入 电平VT+;求vI 在下降过程中电路状态发生转换时对应的输入电平VT-; 因为vO和vI的高、低电平是相同 的，故将这种形式的电压传输特性称 为同相输出的施密特触发特性。;;【10.2.1】在CMOS反相器构成的施密特触发器中，要求 VT+=7.5V，ΔVT=5V，试求R1、R2和VDD的值 。;2.用TTL门电路组成的施密特触发器;求vI 在上升过程中电路状态发生转换时对应的输入电平VT+;*当vI是高电平时， vO 也为高电平, vO =VOH；; 器件实例 带与非功能的TTL集成施密特 7413 ;;; 可见，无论T2由导通变截止还是 由截止变导通，都伴有正反馈，使输 出端电压的上升和下降沿都很陡。;10.2.3 施密特触发器的应用 一、用于波形变换 ;三、用于脉冲整形;特点： ①有一个稳态和一个暂稳态。 ②在外界触发信号作用下，能从稳态→暂稳态，在暂稳态维持一段时间tw后自动返回稳态，并在输出端产生一个宽度为tw的矩形脉冲。 ③暂稳态维持的时间长短取决于电路内部参数，而与触发脉冲的宽度和幅度无关。 可广泛应用于脉冲整形、延时以及定时电路。 10.3.1 用门电路组成的单稳态触发器 一、积分型 G1和G2为TTL门 1、原理分析;该电路为正脉冲触发，另外R 阻值不能过大，以保证 vO1为 低电平时vA在VTH以下。　　　　　　　　　　　　　　　　　　;2. 性能参数计算 输出脉宽：;二、微分型 G1和G2为CMOS门 1. 原理分析 ; 这时，vd虽回到低电平， vO的高电平仍将维持（因正 反馈回路形成）。保证电容C继续充电。;;*微分型与积分型单稳态触发器的比较;*微分型与积分型单稳态触发器的比较;三、施密特触发器构成的单稳;10.3.2 集成单稳态触发器 电路结构与工作原理 (TTL集成单稳74121) ;74121功能表;;可重复触发？ 不可重复触发？;单稳态触发器的工作波形;10.3.3 单稳态触发器的应用 （以下实例对应555定时器组成的单稳态触发器） ;二、用于定时;三、用于脉冲延时;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、工作原理（TTL） (1)静态（未振荡） 为产生自激振荡，电路不能有 稳定状态，即在静态时应该是不稳 定的。;电路进入第一个暂稳态， C1开始充电，C2开始放电。;C2充电;三、振荡频率计算; 如果G1、G2为74LS系列反相器，取VOH=3.4V，VIK=-1V， VTH=1.1V，且RFR1，有VE≈VOH，RE≈RF。则上式可化简为:; 利用闭合回路的延时负反馈产生自激振荡一、最简单的环形振荡器 （将奇数个反相器首尾相接构成）;环形振荡器的工作波形;10.4.4 用施密特触发器构成的多谐振荡器 ;实现输出脉冲的占空比可调电路; 在上述多谐振荡电路中，由于决定振荡频率的主要因素 是电路的定时元件RC以及门电路的阈值电压VTH。而它们都 受如下因素的影响，使频率稳定性只有约10-3或更差。;１９２２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。;石英晶体的基本特性;一、电路结构（CB555） 电阻分压器(3×5kΩ) 电压比较器（C1,C2） 触发器（G1,G2） 输出缓冲器（G3,G4） OC输出的三极管（TD） ;①接地端，⑧正电源端，④复位端，⑥阈值端，②触发端，⑦泄放输出端，③输出端，⑤控制电压输入端。;＊　当vOD 端经电阻（足够大）接到电源上，则vOD 将与vO有相同的高低电平。;555集成定时器的工作原理;vO输出高电平。;10.5.2 用555定时器接成施密特触发器 工作原理 ;体现反相施密特触发特性;;10.5.3 用555定时器接成单稳态触发器 ;工作原理 ;; 要求vI的低电平持续时间必