第19次课——第10章 脉冲波形的产生和整形.ppt

为了可调节占空比，电路可修改为图10.4.12所示的电路。 电容充电是通过R2进行，电容放电是通过R1进行，故只要改变R1和R2的比值即可改变占空比。 图10.4.12 32 10.4.5 石英晶体多谐振荡器 前面介绍的多谐振荡器的振荡周期或频率不仅与时间常数RC有关，而且还取决于门电路的阈值电压VTH。VTH容易受温度、电源电压及干扰的影响，故频率的稳定性很差，不能适应对频率稳定性要求较高的场合。 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瓷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。 为了提高振荡频率的稳定性，目前普遍采用的一种稳频方法是在多谐振荡器电路中，接入石英晶体，组成石英晶体多谐振荡器。 33 图10.4.12给出了石英晶体的外形、符号和电抗频率特性。 图10.4.12 由电抗频率特性可知，当外加电压频率为fo 时，其阻抗最小，此频率的信号最易通过，其他频率被衰减，故振荡器的工作在频率fo处。 34 图10.4.13为对称式石英晶体多谐振荡器 由于振荡器的频率只取决于石英晶体的固有频率fo，与外接电容、电阻和门电路的阈值电压无关，其固有频率fo是由石英晶体本身特性决定，故石英晶体多谐振荡器的频率稳定性极高，到达10-10～10-11。目前石英晶体已被制成标准化和系列化出售。 图10.4.13 35 作 业 题10.5 题10.11 题10.13 36 第10章 脉冲波形的产生和整形 10.3.2 集成单稳态触发器（74121) 集成单稳态触发器74121是在普通微分型单稳态触发器基础上，附加了输入控制电路和输出缓冲电路，是TTL逻辑电路。其简化逻辑电路如图10.3.5所示。 图10.3.5 普通微分型单稳态触发器 输出缓冲电路: 提高电路带负载能力 输入控制电路: 实现上升沿触发或 下降沿触发的控制 1 其中： A1和A2为下降沿触发端，此时B＝1 ;B为上升沿触发端，此时A1和A2当中至少要有一个接低电平. 其图形符号和功能表如图10.3.6所示. Rint为内置电阻，可以代替外接电阻，但阻值不大，约为2KΩ。 2 根据门G6输出端的电路结构和门G7输入端的电路结构，输出脉冲宽度可由下面公式计算： Cext和Rext为外接电容和外接电阻,通常Rext取值在2KΩ～ 30KΩ之间，Cext的取值在10pF～10μF之间，得到的脉冲宽度tW的范围为20ns～200ms。 3 其典型外部连线方式如图10.3.7所示。 (a)使用外接电阻(下降沿触发) (b)使用内部电阻(上升沿触发) 图10.3.7 集成单稳态触发器74121的典型外部连接方法 当希望得到较宽的 输出脉冲时，仍需 使用外接电阻。 4 图10.3.8为74121在触发脉冲作用下的波形图。 图10.3.8 5 目前使用的单稳态触发器有不可重复触发型和重复触发型两种。其波形如图10.3.9所示。 **不可重复触发的单稳态触发器一旦被触发进入暂稳态后，再加入触发脉冲也不会影响电路的工作工程，必须在暂稳态结束后，它才能接受下一个触发脉冲而转入暂稳态。如图6.3.8（a）所示。 6 **可重复触发的单稳态触发器在电路被触发进入暂稳态后，若再次加入触发脉冲，电路将重新被触发，使输出脉冲再继续维持一个tW的脉冲宽度，如图6.3.8(b）所示。 **74121、74221、74LS221都属于不可重复触发的单稳态触发器；而74122、74LS122、74123、74LS123等都属于可重复触发的单稳态触发器；有些还设有复位端，如74221、74122、74123等 7 例10.3.1 由集成单稳态触发器74121组成的电路如图10.3.10所示，试定性画出输出端Q1和Q2的波形，并说明电路的功能。 图10.3.10 8 解：第一片的A1＝A2＝v?I， B＝Q?2，第二片的A1＝A2＝ Q1 ，B＝ vI . 图10.3.10 9 当vI＝0时，第一片A1＝A2＝1，其输出Q1＝0；第二片的B＝0， A1＝A2＝0，其输出Q2＝0， Q?2＝1 图10.3.10 10 当vI跳变为高电平时，如图10.3.11所示，则第一片的A1、A2出现下降沿，而B＝ Q?2＝1，故在Q1端输出一个正脉冲。 图10.3.10 图10.3.11 11 第二片B＝vI＝1， A1＝A2＝Q1，则在Q1的下降沿， Q2输出正脉冲。而第一片的B＝ Q?2，则A1＝A2＝0，在Q?2上升沿的作用下，Q1输出一个正脉冲，电路不断振荡下去. 图10.3.10 图10.3.11 12 10