数字电子技术基础第3版成立电子课件第8章脉冲波形的产生与变换.ppt

2　CMOS石英晶体多谐振荡器（并联式振荡器） 　　　RF　是偏置电阻，保证在静态时使G1工作在转折区，构成一个反相放大器。 　　　晶体工作在略大于fS与 fP之间，等效一电感，与C1、C2共同构成电容三点式振荡电路。电路的振荡频率= f0。 　　　反相器G2起整形缓冲作用，同时G2还可以隔离负载对振荡电路工作的影响。 3 TTL石英晶体多谐振荡器(串联式振荡器) THE END Q 高增益放大区 B D uO=uI uI uO 1 G1 uI uO O 图8-25 CMOS反相器的电压传输特性 R1、R2：使两个反相器都工作在转折区，成为具有高放大倍数的放大器。对于TTL门，常取R1=R2=0.7～2kΩ，对于CMOS门，常取R1=R2=10～100MΩ；C1=C2是耦合电容。 石英晶体工作在串联谐振频率f0下，只有频率为f0的信号才能通过，满足振荡条件。因此，电路的振荡频率= f0，与外接元件R、C无关，所以这种电路振荡频率的稳定度很高。 1 1 1 R G 1 R 1 2 G 1 C 2 C o u 1 8.6 脉冲产生与变换电路应用例 例8-4 分析图8-28所示电路，设定时器5G555输出高电平为3.6V，输出低电平约为0V，图中VD为理想二极管。试解答如下问题：（1）当开关置于位置A时，两个5G555各构成什么电路？估算输出信号uO1和uO2的振荡频率fⅠ和fⅡ各是多少？ （2）当开关置于位置B时，两个5G555构成的电路有什么关系？画出输出信号uO1和uO2的波形图。 t 8 4 7 6 2 1 5 3 5 5 5 R1 33k C 0.082μ 0.01μ +5V Ⅰ R2 27k 8 4 7 6 2 1 5 3 5 5 5 R3 3.3k C 0.082μ 0.01μ Ⅱ R4 2.7k B A uO1 uO2 uC2 解：（1）位置A时，两个5G555各自构成一个多谐振荡器， 对于多谐振荡器Ⅰ：TⅠ=T1+T2≈0.7（R1+2R2）C+0.7R2C ≈4.99ms，则fⅠ=1/TⅠ=200.4Hz。 对于多谐振荡器Ⅱ：TⅡ≈0.7（R3+R4）C+0.7R4C≈0.499ms，则fⅡ=1/TⅡ=2004Hz。 fⅡ=10fⅠ （2）位置B时，振荡器Ⅱ的工作状态受控于振荡器Ⅰ的输出信号uO1。当uO1=3.6V时，二极管VD截止，振荡器Ⅱ起振工作，振荡频率fⅡ=2004Hz；而当uO1≈0V时，二极管VD导通，振荡器Ⅱ停振，uO2=3.6V。 uO1 uO２ 3.44ms 4.99ms 1.55ms 3.6V 0 3.6V 0 0.499ms 0.155ms 0.344ms 例8-5 根据集成555定时器的功能表分析图8-31的电路： （1）简要说出该电路的功能； （2）说明两片集成555定时器分别接成何种脉冲产生与整形电路； （3）试问：在不同的工作状态下，电路输出信号uO的波形及其参数，包括高、低电平值和周期T分别是多少。 图8-31 例8-5的555定时器应用电路 解：（1）未按下按钮S时，CC7555（1）输入约为6 V的电压，输出为低电平，CC7555（2）复位，输出低电平。当按下S时，CC7555（1）输入电压下降，当电压降至VDD/3时输出电压变为高电平，CC7555（2）起振，扬声器发出报警声。所以，此两片555定时器实现了报警功能。 （2）CC7555（1）接成了施密特触发器，CC7555（2）接成了多谐振荡器； （3）该电路扬声器没有报警声时，uO＝0 V；有报警声时，uO为方波信号，波形参数为：高电平UOH≈6 V，低电平UOL≈0 V，周期T≈0.7(R2＋2R3)C＝0.14 ms。 例8-6 图8-32所示电路为由定时器CC7555构成的锯齿波发生器，图中BJT VT和电阻R1、R2、RE组成恒流源，给定时电容C恒流充电。图8-30b上方所示为触发输入信号uI的波形。试回答如下问题： （1）CC7555构成了什么脉冲的整形与变换电路？ （2）当触发输入端（2脚）输入负脉冲后，画出电容电压uC及CC7555输出信号uO的波形图。 （3）推导出电容C充电的时间估算式，即tW式。 +VDD 8 4 7 6 2 1 5 3 5 5 5 R1 C 0.01μ Ⅱ uC R2 V + IO uI uO 1）观察所示电路的接法可知，CC7555构成了单稳态触发器。 2）当uI输入一个负脉冲后，CC7555内基本RS触发器置1，放电管V截止，外接定时电容C被恒流源电路充电，uC＝1/C ( )＝IO t/C，故电容两端电压uC随时间线性增长。当uC≥2VDD/3时，CC7555内放电管V导通，电