脉冲单元电路分解.ppt

第 9 章 脉 冲 单元电路 §9.1 脉冲信号 §9.2 施密特触发器 §9.3 单稳态触发器 §9.4 多谐振荡器 §9.5 555定时器及其应用 9.1 脉冲信号 脉冲周期T 脉冲幅度Vm 上升时间tr 下降时间tf 1、脉冲信号 矩形脉冲信号的获取方法有两种： 产生:不用信号源，加上电源自激振荡，直接产生波形。 整形:输入信号源进行整形. 脉冲产生电路: 多谐振荡器 脉冲整形（变换）电路: 单稳态触发器 施密特触发器 2、矩形脉冲的获取 9.2 施密特触发器 施密特触发器是一种能够把输入波形整形成为适合于 数字电路需要的矩形脉冲的电路。 一、 用CMOS反相器构组成的施密特触发器 R1R2（否则电路进入自锁状态,不能正常工作） 1、电路组成 2. 工作原理 （1）工作过程 　设CMOS反相器的阈值电压UTH=VDD/2 当uI=0V时， G1截止、G2导通，输出为UOL，即uO≈0V。 　　当uI上升，使得uI1 =UTHVDD /2时，电路会产生如下正反馈过程： uI =UT+=(R1+R2)VDD/2R2 uI1 =UTH时有： 　　电路会迅速转换为G1导通、G2截止，输出为UOH，即uO=VDD的状态（第二稳态）。此时的uI值称为施密特触发器的上限触发转换电平UT+。显然，uI继续上升，电路的状态不会改变。 　　如果uI下降，uI1也会下降。当uI1下降到UTH时，电路又会产生以下的正反馈过程： 　　电路会迅速转换为G1截止、G2导通、输出为UOL的第一稳态。此时的uI值称为施密特触发器的下限触发转换电平UT－。uI再下降，电路将保持状态不变。 UT- =(R2-R1)VDD/ 2R2 UTH uI1 =UTH时有： 　 （2） 传输特性 （3）　回差 上限触发转换电平UT+ 下限触发转换电平UT－ ΔUT = UT+－UT－＝(R1/R2)VDD= 2(R1/R2)VTH UT+=(R1+R2)VDD/2R2 UT- =(R2-R1)VDD/ 2R2 正向阈值电压 负向阈值电压 回差电压：ΔVT＝ VT＋－VT－ 滞回电压传输特性，即输入电压的上升过程和下降过 程的阈值电平不同。这是施密特触发器固有的特性。 二、 施密特触发器的应用 1.用于波形变换： 2.用于脉冲整形： 3.用于脉冲鉴幅： 施密特触发器能将幅度大于VT+的脉冲选出。 4.用于构成多谐振荡器： 本节小结 　　施密特触发器具有两个稳定的状态，是一种能够把输入波形整形成为适合于数字电路需要的矩形脉冲的电路。而且由于具有滞回特性，所以抗干扰能力也很强。　　 施密特触发器可以由分立元件构成，也可以由门电路及555定时器构成。　　 施密特触发器在脉冲的产生和整形电路中应用很广。 9.3 单稳态触发器 一、单稳态触发器特点: 1、输出端只有一个稳定状态, 另一个状态则是暂稳态。 2、加入触发信号,电路由稳态转入暂稳态。 3、 经过一定时间以后,电路又会自动返回 原来的 稳定状态。 二、 由门电路组成的微分型单稳态触发器 t1 当 ui 发生负跳变后： uo1 和uA跟着正跳变 uo2 立即下跳（暂稳态）。 当ui＝1： 稳态： uA=0 ，uo2=1 uo1=0 。 R较小 Uo1向C充电，uA下降。 uA=UT时：uo2上跳。 之后uA继续下降。 Ui负脉冲过后，uo2保持高电平。 CMOS门电路： 目前使用的集成单稳态触发器有不可重复触发型和可重复触发型两种。不可重复触发的单稳态触发器一旦被触发进入暂稳态后，再加入触发脉冲不会影响电路的工作过程，必须在暂稳态结束后，才接受下一个触发脉冲而转入暂稳态。可重复触发的单稳态触发器进入暂稳态后，如果再次加入触发脉冲，电路将重新被触发，使输出脉冲再继续维持一个tW宽度。 不可重复触发型 可重复触发型 三 、 集成单稳组件介绍 74LS121管脚图 1、不可重复触发的集成单稳态触发器： 74LS121是一种不可重复触发的集成化单稳态触发器。包括触发信号控制电路、微分型单稳态触发器及输出缓冲电路。单稳输出脉冲的宽度，主要由外接的定时电阻( R )和定时电容( C )决定。 74LS121功能表 74LS121的使用方法: 1） 采用内部定时电阻（2K ?）： 9脚接到14脚。 tW = 0.7 R C 单位 ： RT: k?、CT: Pf、tW: nS 定时电容接在10、11脚之间， 2） 采用外部定时电阻（1.4~40K ?）：9脚悬空，电阻接到11、14脚之间。 定时电阻有两种选择：