《数字电子技术基础》第8章.脉冲波形的产生与整形报告.ppt

本章小结 施密特触发器除了波形变换、脉冲鉴幅、脉冲整形外，还可以改善输入脉冲的上升沿和下降沿，使脉冲接近理想脉冲信号。施密特触发器除有反相传输和同相传输两种电路外，还有施密特与非门、施密特或非门等。 集成定时器电路有TTL构成的电路，也有CMOS构成的电路。除了作为定时器外，还可作为施密特触发器、单稳态电路和多谐振荡器等。 当需要产生的脉冲信号频率较高，并且频率稳定性较高时，通常采用石英晶体振荡器。 第8章 脉冲波形的产生与整形 8.1集成7555电路 8.2集成施密特触发器 8.3单稳态电路 8.4多谐振荡电路 第8章 脉冲波形的产生与整形 （集成7555电路由RS锁存器、比较器、分压器和放电开关四部分组成，电路原理图如图8.1.1(a)所示，图8.1.1(b)为引脚排列图,表8.1.1为引脚功能说明。 图8.1.1 集成7555电路 8.1 集成7555电路 8.1.1 集成7555 CMOS电路结构 1.RS锁存器 2.比较器 3.分压器 4.驱动器和放电开关 8.1 集成7555电路 （1）当 （引脚4）＝L时，反相器G1输出高电平，所以Q为低电平，OUT（引脚3）=L，VT管导通。假设D端（引脚7）通过电阻接到正电源，则D端为低电平。电路输出低电平称为复位。 (2)当R＝H时，电路有三种工作状态。 8.1 集成7555电路 8.1.2 集成7555的工作原理 （1）输入电平的阈值电压由低到高为U+th，由高到低为U－th，且U+th＞U－th，输出的变化滞后于输入，形成回环。 （2）施密特触发器属于电平触发型电路，不依赖于边沿陡峭的脉冲。 图8.2.1 施密特触发器的电压传输特性 8.2 集成施密特触发器 8.2.1 集成施密特触发器的工作原理 1.施密特触发器的特点 3）集成7555电路构成施密特触发器 1）带有正反馈的运算放大器 2）带有电平偏移的RS锁存器 2.几种具有施密特触发器特性电路 8.2 集成施密特触发器 如将一周期性信号变换为矩形波，如图8.2.7所示，其输出脉冲宽度（占空比）可通过改变 ΔUth进行调节，即 ΔUth=U+th－U－th 输出矩形波的幅度由施密特触发器电路和提供的直流电压决定。 图8.2.7 波形变换图 8.2 集成施密特触发器 8.2.2 施密特触发器应用举例 1.波形变换 如果将不规则的信号波形整形成矩形脉冲，可设置U+th和U－th，大于U+th电压后面不小于U－th电压的连续波形为脉冲的高电平，其余为低电平，如图8.2.8所示。 信号整形 8.2 集成施密特触发器 2.信号整形 施密特触发器也可用作幅度鉴别，如图8.2.9所示。 图8.2.9 幅度鉴别 8.3 单稳态电路 3.幅度鉴别 适当选取RC电路的时间常数，利用电容极板间的储能变化可实现信号的积分与微分。 RC积分电路如图8.3.1所示。 图8.3.1 RC积分电路 8.3.1 RC积分与微分电路 8.3 单稳态电路 （2）何时翻转到暂稳态取决于输入信号A。 （1）只有一个稳态，另有一个暂稳态。 （3）何时翻转回稳态取决于电路参数R与C。 8.3 单稳态电路 3.返回稳态 Diagram 2 Diagram 3 Diagram 2 Diagram 3 1.稳态 2.触发翻转 3.返回稳态 8.3 单稳态电路 8.3.2 单稳态电路工作原理 3.分辨时间td 2.恢复时间tre 4.输出脉 冲幅度Um 1.输出 脉冲宽度tW 8.3 单稳态电路 8.3 单稳态电路 8.3.3 集成单稳态电路 图8.3.7 可重复与不可重复触发型的输出波形 常用单稳态电路有54/74121，54/74221，54/74123，CD4098，CD4538等。 集成单稳态电路分为可重复触发型和不可重复触发型两种。如图8.3.7所示，输入给电路的4个触发脉冲分别作用于两种单稳态电路。 74221由两个独立的单稳态电路组成，电路连接图如图8.3.8(a)所示，功能表如表8.3.1所示。 内部有一个2kΩ的电阻可供使用，接法如图8.3.8（b）所示。若不用内电阻则需外接，如图8.3.8（c）所示。无论何种接法，暂稳态时间均为tW=0.7RC 图8.3.8 集成电路74221 8.3 单稳态电路 1.TTL双单稳态电路74221 8.3.1 74221的功能表 8.3 单稳态电路 4538是可重复触发的单稳态电路，其功能图如图8.3.9(a)所示，图8.3.9(b)是电阻