第十章脉冲波形的产生和整形综述.ppt

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《数字电子技术基础》教学课件 西安工程大学 房晔;第十章 脉冲波形的产生和整形;知识点的教学要求;知识点;10.1 概 述;二、表述矩形脉冲特性 的主要指标;下降时间tf — 脉冲从0.9Vm下降到0.1Vm所需的时间。;10.2 施密特触发器(Schmitt Trigger);施密特;10.2.1 用门电路组成的施密特触发器 1.用CMOS门电路组成的施密特触发器; 求vI 在上升过程中电路 状态发生转换时对应的输入 电平VT+;求vI 在下降过程中电路状态发生转换时对应的输入电平VT-; 因为vO和vI的高、低电平是相同 的,故将这种形式的电压传输特性称 为同相输出的施密特触发特性。;;【10.2.1】在CMOS反相器构成的施密特触发器中,要求 VT+=7.5V,ΔVT=5V,试求R1、R2和VDD的值 。;2.用TTL门电路组成的施密特触发器;求vI 在上升过程中电路状态发生转换时对应的输入电平VT+;*当vI是高电平时, vO 也为高电平, vO =VOH;; 器件实例 带与非功能的TTL集成施密特 7413 ;;; 可见,无论T2由导通变截止还是 由截止变导通,都伴有正反馈,使输 出端电压的上升和下降沿都很陡。;10.2.3 施密特触发器的应用 一、用于波形变换 ;三、用于脉冲整形;特点: ①有一个稳态和一个暂稳态。 ②在外界触发信号作用下,能从稳态→暂稳态,在暂稳态维持一段时间tw后自动返回稳态,并在输出端产生一个宽度为tw的矩形脉冲。 ③暂稳态维持的时间长短取决于电路内部参数,而与触发脉冲的宽度和幅度无关。 可广泛应用于脉冲整形、延时以及定时电路。 10.3.1 用门电路组成的单稳态触发器 一、积分型 G1和G2为TTL门 1、原理分析;该电路为正脉冲触发,另外R 阻值不能过大,以保证 vO1为 低电平时vA在VTH以下。                  ;2. 性能参数计算 输出脉宽:;二、微分型 G1和G2为CMOS门 1. 原理分析 ; 这时,vd虽回到低电平, vO的高电平仍将维持(因正 反馈回路形成)。保证电容C继续充电。;;*微分型与积分型单稳态触发器的比较;*微分型与积分型单稳态触发器的比较;三、施密特触发器构成的单稳;10.3.2 集成单稳态触发器 电路结构与工作原?? (TTL集成单稳74121) ;74121功能表 ;;可重复触发? 不可重复触发?;单稳态触发器的工作波形;10.3.3 单稳态触发器的应用 (以下实例对应555定时器组成的单稳态触发器) ;二、用于定时;三、用于脉冲延时;10.4 多谐振荡器(自激振荡,不需要外加触发信号) 10.4.1 对称式多谐振荡器 一、工作原理(TTL) (1)静态(未振荡) 为产生自激振荡,电路不能有 稳定状态,即在静态时应该是不稳 定的。;电路进入第一个暂稳态, C1开始充电,C2开始放电。;C2充电;三、振荡频率计算; 如果G1、G2为74LS系列反相器,取VOH=3.4V,VIK=-1V, VTH=1.1V,且RFR1,有VE≈VOH,RE≈RF。则上式可化简为:; 利用闭合回路的延时负反馈产生自激振荡 一、最简单的环形振荡器 (将奇数个反相器首尾相接构成);环形振荡器的工作波形;10.4.4 用施密特触发器构成的多谐振荡器 ;实现输出脉冲的占空比可调电路; 在上述多谐振荡电路中,由于决定振荡频率的主要因素 是电路的定时元件RC以及门电路的阈值电压VTH。而它们都 受如下因素的影响,使频率稳定性只有约10-3或更差。;1922年   美国卡第提出用石英压电效应调制电磁振荡的频率。 巴黎广播电台首先用严济慈制作的石英振荡片实现了无 线电播音中的稳频,随后各国相继采用,使无线广播振荡电 磁回路稳频成为压电晶体的最重要应用之一。 ;石英晶体的基本特性;一、电路结构(CB555) 电阻分压器(3×5kΩ) 电压比较器(C1,C2) 触发器(G1,G2) 输出缓冲器(G3,G4) OC输出的三极管(TD) ;①接地端,⑧正电源端,④复位端,⑥阈值端,②触发端,⑦泄放输出端,③输出端,⑤控制电压输入端。;* 当vOD 端经电阻(足够大)接到电源上,则vOD 将与vO有相同的高低电平。;555集成定时器的工作原理;vO输出高电平。;10.5.2 用555定时器接成施密特触发器 工作原理 ;体现反相施密特触发特性;;10.5.3 用555定时器接成单稳态触发器 ;工作原理 ;; 要求vI的低电平持续时间

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