数字电路 施密特触发器.pptVIP

脉冲产生电路和整形电路的特点 获得矩形脉冲的方法通常有两种：一种是用脉冲产生电路直接产生；另一种是对已有的信号进行整形，然后将它变换成所需要的脉冲信号。 脉冲产生电路能够直接产生矩形脉冲或方波，它由开关元件和惰性电路组成，开关元件的通断使电路实现不同状态的转换，而惰性电路则用来控制暂态变化过程的快慢。 典型的矩形脉冲产生电路有双稳态触发电路、单稳态触发电路和多谐振荡电路三种类型。 双稳态触发电路具有两个稳定状态，两个稳定状态的转换都需要在外加触发脉冲的推动下才能完成。 单稳态触发电路只有一个稳定状态，另一个是暂时稳定状态，从稳定状态转换到暂稳态时必须由外加触发信号触发，从暂稳态转换到稳态是由电路自身完成的，暂稳态的持续时间取决于电路本身的参数。 多谐振荡电路能够自激产生脉冲波形，它的状态转换不需要外加触发信号触发，而完全由电路自身完成。因此它没有稳定状态，只有两个暂稳态。 脉冲整形电路能够将其它形状的信号，如正弦波、三角波和一些不规则的波形变换成矩形脉冲。施密特触发器就是常用的整形电路，它有两个特点：① 能把变化非常缓慢的输入波形整形成数字电路所需要的矩形脉冲；② 有两个触发电平，当输入信号达到某一额定值时，电路状态就会转换，因此它属于电平触发的双稳态电路。 6.1.2 脉冲电路的基本分析方法 图 6-1 RC开关电路 ① 开关转换的一瞬间，电容器上电压不能突变，满足开关定理UC(0+)=UC(0-)。 ② 暂态过程结束后，流过电容器的电流iC(∞)为0，即电容器相当于开路。 ③ 电路的时常数τ=RC, τ决定了暂态时间的长短。根据三要素公式，可以得到电压(或电流)随时间变化的方程为 如果U(tM)=UT，它是U(0+)和U(∞）之间的某一转换值，那么从暂态过程的起始值U(0+)变到UT所经历的时间tM(见图6-2)可用下式计算： 图 6-2 从U(0+)到UT所经历的时间tM 脉冲幅度：Um 上升时间：tr 下降时间：tf 脉冲宽度：tw 脉冲周期：T 1. 555定时器及其应用 1.1 555定时器结构及功能 低电平 触发端 高电平 触发端 电压 控制端 复位端 低电平有效 放电端 4.5～16V 0 0 1 ①R=0时，Q=1，uo=0，T导通。 ①R=0时，Q=1，uo=0，T饱和导通。 ②R=1、UTH＞2VCC/3、UTR＞VCC/3时，C1=0、C2=1，Q=1、Q=0，uo=0，T饱和导通。 ＞2VCC/3 ＞VCC/3 0 0 0 1 1 ①R=0时，Q=1，uo=0，T饱和导通。 ＜2VCC/3 ＞VCC/3 1 0 0 1 1 ③R=1、UTH＜2VCC/3、UTR＞VCC/3时，C1=1、C2=1，Q、Q不变，uo不变，T状态不变。 1 1 0 ②R=1、UTH＞2VCC/3、UTR＞VCC/3时，C1=0、C2=1，Q=1、Q=0，uo=0，T饱和导通。 ①R=0时，Q=1，uo=0，T饱和导通。 ＜2VCC/3 ＜VCC/3 1 1 1 0 0 ④R=1、UTH＜2VCC/3、UTR＜VCC/3时，C1=1、C2=0，Q=0、Q=1，uo=1，T截止。 ③R=1、UTH＜2VCC/3、UTR＞VCC/3时，C1=1、C2=1，Q、Q不变，uo不变，T状态不变。 ②R=1、UTH＞2VCC/3、UTR＞VCC/3时，C1=0、C2=1，Q=1、Q=0，uo=0，T饱和导通。 简化功能表 不变 不变 1 截止 1 1 导通 0 1 导通 0 0 V 状态 OUT RD 输 出 输 入 TR TH × × 使用要点 (1) RD 低电平有效,优先级最高， 不用时应接高电平。 　　通常不用 CO 端，为了提高电路工作稳定性，将其通过 0.01 ?F 电容接地。 (3) TR 低电平有效，TH 高电平 有效，因此，TH 加低电平、　 TR 加高电平时为非有效电 　平，电路状态不变。 (4)输出 0 时，Q = 1，因此 V 导通；输出 1 时， Q = 0，故 V 截止。 (5)注意：① TH 电平高低是与 2/3VCC 相比较，TR 电平高低是与  1/3VCC 相比较。 ②若控制输入端 CO 加输入电压 uCO ，则 UR1 = uCO UR2 = uCO/2，故 TH 和 TR 电平高低的比较值将变成 uCO 和 uCO/2。 (2)TH 和 TR 均为高电平时输出 　 0，均为低电平时输出 1。 6.2 施密特触发器 （Schmi