数字电路教案(原创)第9章 1,2.pptVIP

第九章 脉冲波形的产生与变换 脉冲波形的获取：1）利用脉冲信号产生器直接产生；2）对已有的信号进行变换，使之满足系统的要求。 1、场效应晶体管中的电流是一种载流子的运动，所以MOS电路属于单极型电路。 2、采用MOS管的逻辑集成电路： 1）P沟道增强型管构成的PMOS电路； 2）N沟道增强型管构成的NMOS电路； 3）采用PMOS和NMOS管两种互补管构成的CMOS（又称互补MOS）电路。 3、MOS管有三个电极：源极S、漏极D和栅极G。它是电压控制元件。 4、一般N沟道增强型MOSFET的开启电压VT值为正值，P沟道的VT值为负值。 二、石英晶体振荡器： 为了得到频率稳定性很高的脉冲波形，多采用由石英晶体组成的石英晶体振荡器。 1、符号及频率特性： 2、各元件的作用： R：使反相器工作在线性放大区，取值：TTL门电路，0.7~2k；对CMOS门则常在10~100M之间；C1用于两个反相器间的耦合；C2：抵制高次谐波，以保证稳定的频率输出，C2选择：使RC2并联在fs处产生极点，减少谐振信号损失。 §9.2 单稳态触发器 单稳态触发器的特点：1）电路有一个稳态、一个暂稳态；2）在外来触发器信号作用下，电路由稳态翻转到暂稳态；3）暂稳态是一个不有长久保持的状态，由于电路中RC延时环节的作用，经过一段时间后，电路会自动返回到稳态。 一、门电路组成的微分型单稳态触发器： 1、电路组成及工作原理： 1）组成： 2）原理：A、没有触发信号时，电路处于一种稳态；B、外加触发信号，电路由稳态翻转到暂稳态；C、电容充电，电路由暂稳态自动返回至稳态。 * 5、对于增强型MOS场效应管，NMOS的栅源开启电压（门坎电压）Vth为正值，VGS0；PMOS管的栅源开启电压是负值，VGS0，其数值范围在2~5V之间。为了使电路能正常工作，要求电源电压VDD（VthN+|VthP|)。VDD可在3~18V之间工作，其适用范围较宽。 6、CMOS反向器的工作原理： §9.1 多谐振荡器 一、门电路组成的多谐振荡器： 1、电路组成及工作原理： 1）组成：开关器件；反馈网络；延迟环节。 2）原理： 2、振荡周期的计算： 第一暂稳态： 第二暂稳态： 2、主要参数的计算： 1）输出脉冲宽度tw(暂稳态的维持时间）： 2）恢复时间tre=3?d， ?d为放电时间常数。 3）最高工作频率fmax= 最小时间间隔。 3、讨论： 1）为保护（MOSI），在CMOS器件内加有二极管。 2）为避免VI的脉冲宽度tpitw时，V02的输出边沿变缓，可在其输入端加入微分电路。 二、集成单稳态触发器： 1、分类：可重复触发；不可重复触发。 2、不可重复触发器的集成单稳态触发器74121。 1）逻辑图和引脚图。 2）电路组成及工作原理： a)组成：电路由触发信号控制电路，微分型单稳态触发器及输出缓冲电路组成。 b)功能表： c)主要特性：1）电路在输入信号A1、A2、B的所有静态组合下均处于稳态Q=0， =1。 2）有两种边沿触发方式。输入A1或A2是下降沿触发，输入B是上升沿触发。从功能表可见，当A1、A2或B中的任一端输入相应的触发脉冲，则在Q端可以输出一个正向定时脉冲， 端输出一个负向脉冲。3）74121一经触发进入暂稳态，就不再受A1、A2或B跳变的影响，暂稳态的定时仅取决于定时电阻R和C的数值，因此，74121是一个不可重复触发的单稳态触发器。 *