阎石数字电子技术基础第10章山东大学.ppt

10.4.5 石英晶体多谐振荡器 许多应用场合。要求多谐振荡器的振荡频率f十分稳定，（如数字钟的秒脉冲频率）。上述电路的 f 都达不到要求。最简便的稳频方法是在多谐振荡器中接入石英晶体，构成石英晶体多谐振荡器。 石英晶体的固有振荡频率 fo 由结晶方向、外形尺寸决定；频率稳定度（Δfo / fo)可达10-10~10-11 。 当外加电压的频率f = fo 时，其电抗 X=0 。 将石英晶体接到多谐振荡器的正反馈回路中。 当石英晶体的频率f = fo 时，反馈最强，电路才起振。 结果： f = fo 。 fo一般都很高，应利用分频器将fo分频为所需频率。 10.5 555定时器及其应用 555定时器是一种多用途的数字-模拟混合集成电路，利用它能极方便地构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器。 应用领域： 波形的产生和变换、测量与控制、家用电器、电子玩具等。 555定时器产品型号繁多，但所有双极型产品型号最后的3位数码都是555，所有CMOS产品型号最后的4位数码都是7555。它们的功能和外部引脚的排列完全相同。 10.5.1 555定时器的电路结构与功能 一、电路结构 由电压比较器（C1,C2） 、触发器、输出缓冲器（G3,G4）、OC输出的三极管（TD）组成 放电端 电压控制端 输出端 阈值端 触发端 复位端 输 入 输 出 0 X X 0 导通 1 0 导通 1 不变 不变 1 1 截止 1 1 截止 10.5.2 用555定时器接成施密特触发器 1. 电路结构 将555定时器的两个输入端连在一起作为信号输入端，即可得到施密特触发器。 信号输入端 滤波电容，为提高VR1和VR2的稳定性 2. 工作原理 vO O t vI O t vo由高电平变为低电平和由低电平变为高电平 所对应的vI值不同，就形成了施密特触发特性。 UT+ UT- vI O t vO O t ΔUT 如果参考电压由外接电压VCO供给， UT+ = VCO UT- = 1/2VCO ΔUT = 1/2VCO 。 电压传输特性 回差电压 10.5.3 用555定时器接成单稳态触发器 性能参数： 暂稳态输出的宽度 10.5.4 用555接成多谐振荡器 占空比可调的多谐振荡器 第十章 脉冲波形的产生和整形 10.1 概述 一、获取矩形脉冲的方法 1. 脉冲波形发生电路 2. 脉冲波形整形电路 二、描述矩形脉冲特性的主要参数 10.2 施密特触发器 施密特触发器是脉冲波形变换中经常使用的一种电路。 它在性能上有两个重要的特点： 输入信号从低电平上升的过程中电路状态转换时对应的输入电平，与输入信号从高电平下降过程中对应的输入转换电平不同。 在电路状态转换时，通过电路内部的正反馈过程使输出电压波形的边沿变得很陡。 利用这两个特点不仅能将边沿变化缓慢的信号波形整形为边沿陡峭的矩形波，而且可以将叠加在矩形脉冲高、低电平上的噪声有效地消除。 10.2.1 用门电路组成的施密特触发器 用CMOS反相器构成的施密特触发器 ①VI=0时，门G1截止，VO1=VDD， 门G2导通，VO=0 ② 只要VAVTH，将保持在VO=0的稳定状态。VI上升到使VA≥VTH时，进入转折区， 正反馈，VO迅速反转，VO1=0，VO=VDD，进入另一个稳定状态。 此时的VI为施密特触发器的正向阈值电压VT+ ③当VI由最大值逐步下降时，只要满足VAVTH，就保证VO=VDD。 VI继续下降，使VA≤VTH时，又引发另一个正反馈。 电路的状态迅速转换为VO= 0 此时的VI为施密特触发器的负向阈值电压VT- VDD VT- VTH 同相输出的电压传输特性和逻辑符号 反相输出的电压传输特性和逻辑符号 10.2.2 集成施密特触发器 10.2.3 施密特触发器的应用 一、用于波形变换 利用施密特触发器状态转换过程中的正反馈作用，可把边沿变化缓慢的周期性信号变成边沿很陡的矩形脉冲信号。 二、用于脉冲整形 在数字系统中，矩形脉冲经传输后往往发生波形畸变，可通过施密特触发器整形获得比较理想的矩形脉冲波形。 三、用于鉴幅 施密特触发器能将幅度大于VT+的脉冲选出，具有脉冲鉴幅能力。 10.3 单稳态触发器 单稳态触发器的特点： ①有稳态和暂稳态两个不同的工作状态。 ②在触发脉冲作用下，能从稳态翻转到暂稳态，暂稳态维持一段时间后，自动返回到稳态。 ③暂稳态维持时间的长短取决于电路本身的参数，与触发脉冲的宽度和幅度无关。 单稳态触发器在数字电路中的作用： 定时（产生一定宽度的矩形波）。 整形（把不规则的波形变