数字电子技术基础第10章(简化).ppt

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. 脉冲波形发生电路 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 （常用的一种脉冲整形电路） 10.2.1 用门电路组成的施密特触发器 10.2.3 施密特触发器的应用 一、用于波形变换 二、用于鉴幅 10.2.3 施密特触发器的应用 三、用于脉冲整形 10.3 单稳态触发器 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，维持一段时间后自动返回稳态。 ③暂稳态维持的时间长短取决于电路内部参数。 一、微分型 G1和G2为CMOS门 1. 原理分析 一、微分型 G1和G2为CMOS门 2、性能参数计算 输出脉宽： 二、积分型 G1和G2为TTL门 1、原理分析 2. 性能参数计算 输出脉宽： 微分型和积分型单稳态触发器的比较 与微分型相比，积分型： (1) 抗干扰能力强:因为积分型需vI足够宽的脉冲，窄脉冲的影响相对小 (2) 输出波形边沿差 (3) 必须在tTRtW时才能正常工作 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） 时应是不稳定的 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 10.4.4 用施密特触发器构成的多谐振荡器 10.5 555定时器及其应用 10.5.1 555定时器 （数/模混合IC） 一、电路结构 由电压比较器（C1,C2） SR锁存器 输出缓冲器（G3,G4） OC输出的三极管（TD） 组成 10.5.2 用555定时器接成施密特触发器 工作原理 10.5.2 用555定时器接成施密特触发器 10.5.3 用555定时器接成单稳态触发器 10.5.4 用555接成多谐振荡器 10.5.4 用555接成多谐触发器 555定时器的应用 截止 1 1 截止 1 1 不变 不变 1 导通 0 1 导通 0 X X 0 输 出 输 入 vO vI 0.01?F 8 4 5 6 3 2 7 1 R C 输出脉冲宽度 tW = RC ln = RCln3=1.1RC VCC-0 VCC-(2/3)VCC 注意：这里触发脉冲宽度应小于tW 截止 1 1 截止 1 1 不变 不变 1 导通 0 1 导通 0 X X 0 输 出 输 入 如希望q50%? 施密特触发器(Schmitt Trigger)： (1) 输入信号从低电平上升过程中，电路的状态转换时对应的输入电平，与输入信号从高电平下降过程中对应的输入转换电平不同，即具有回差电压特性。 (2) 利用内部正反馈过程，能将边沿变化缓慢的电压波形整形为边沿陡峭的矩形脉冲。 定义回差电压：△VT=VT+-VT- =2(R1/R2)VTH 微分电路，使vd 产生一个窄脉冲 C充电 C放电 积分电路 二、电压波形 （TTL） 555定时器是一种多用途的数字 — 模拟混合集成电路，可以方便的构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器。 直接复位端 阈值端 触发端 控制电压输入端 基准电压 输出端 缓冲器 VR1=(2/3)VCC VR2=(1/3)VCC 直接复位端 阈值端 触发端 控制电压输入端 基准电压 输出端 缓冲器 VR1=(2/3)VCC VR2=(1/3)VCC vI1VR1, vI2VR2 vO ,TD保持不变 vI1VR1, vI2VR2 vO=VOH, TD截止 vI1VR1, vI2VR2 vO=VOH, TD截止 vI1VR1, vI2VR2 vO=VOL ,TD导通 截止 1 1 截止 1 1 不变 不变 1 导通 0 1 导通 0 X X 0 输 出 输 入 截止 1 1 截止 1 1 不变 不变 1 导通 0 1 导通 0 X X 0 输 出 输 入 正向阈值电压VT+= (2/3)VCC 负向阈值电压VT-= (1/3)VCC 回差电压 ?VT = VT+- VT- =(1/3)VCC 用555定时器接成施密特触发器 电压传输特性 VCC VO vI 0.01?F 8 4 7 6 3 2 5 1 正向阈值电压VT+= (2/3)VCC 负向阈值电