模块九四人抢答器的组装与调试任务情境二十三认识脉冲信2.ppt

任务拓展： 脉冲信号产生电路的应用。 （此部分在技能实践任务情境中阐述） 小结： 1．施密特触发器和单稳态触发器，虽然不能自动地产生矩形脉冲，但却可以把其它形状的信号变换成为矩形波，为数字系统提供标准的脉冲信号。 2．多谐振荡器是一种自激振荡电路，不需要外加输入信号，就可以自动地产生出矩形脉冲。 作业： 试画出用施密特触发器74LS132构成多谐振荡器的接线示意图。 滁州市旅游商贸学校精品课程 电工电子技术与技能 0550—2181838 电工电子技术与技能 模块九 四人抢答器的组装与调试任务情境二十三 认识脉冲信号的产生与变换电路 授课教师：许静 滁州市旅游商贸学校 任务设计： 用示波器观察常见的几种脉冲波形，并描绘出来。 问题： 1、什么是脉冲信号？ 2、表征脉冲信号的参数有哪些？ 3、这些信号是由什么样的器件产生的？ 本节要点 【二】 单稳态触发器 【三】 施密特触发器 【一】 概述 【四】 多谐振荡器 【一】概述 脉冲信号是指持续时间极短的电压或电流信号。通常，把非正弦波称之为脉冲波。按脉冲波形的形式分成矩形波、锯齿波等。矩形脉冲波常作为时钟信号。波形的好坏直接关系到电路能否正常工作。 矩形波的参数 tr tf 0.1Vm 0.5Vm 0.9Vm TW Vm T 知识链接： tr tf 0.1Vm 0.5Vm 0.9Vm TW Vm T 脉冲幅度Vm: 脉冲波形的电压最大变化幅度。 脉冲上升时间tr: 从0.1Vm上升到0.9Vm所需时间。 下降时间tf: 脉冲波形的下降沿从0.9Vm下降到0.1Vm所需时间。 脉冲宽度Tw: 从上升沿上升到0.5Vm起到下降沿下降到0.5Vm之间的时间。 脉冲周期T: 周期性重复的脉冲序列中，相邻两个脉冲间的时间间隔。 占空比: q= tw /T,即脉冲宽度tw与脉冲周期T之比 tr tf 0.1Vm 0.5Vm 0.9Vm TW Vm T 以下主要讨论几种常用脉冲波形的产生与变换电路： 1.单稳态触发器： 主要用以将脉冲宽度不符合要求的脉冲变换成脉冲宽度符合要求的矩形脉冲； 2.施密特触发器： 主要用以将非矩形脉冲变换成上升沿和下降沿都很陡峭的矩形脉冲； 3.多谐振荡器： 产生矩形脉冲； 【二】 单稳态触发器 单稳态触发器的特点: (1) 仅有一个稳态,另一个暂稳态 (2) 在外加触发脉冲的作用下,电路才能从稳态翻转到暂稳态，而暂稳态不能长久保持,保持一段时间后又自动返回原来的稳态 (3) 暂稳态保持的时间取决于电路本身的参数,而与外加触发信号无关 一、 用门电路构成的单稳态触发器 图示为CMOS门电路构成的单稳态触发器，因其阻容元件R、C构成了微分电路，故称为微分型单稳态触发器。 微分型单稳态触发器图1 VI VR C1 1 Vo G1 G2 Vo1 ≥ 1 R1 R C ≥ VI1 u i C u A ≥ 1 u o2 R G 1 G 2 u o1 V DD ≥ 1 微分型单稳态触发器图2 当没有触发信号时，ui为低电平。因为门G2的输入端经电阻R接至VDD，VA为高电平，因此uo2为低电平；门G1的两个输入均为0，其输出uo1为高电平，电容C两端的电压接近为0。这是电路的稳态，在触发信号到来之前，电路一直处于这个状态：uo1＝1，uo2＝0。 1.工作原理 0 0 1 1 u i C u A ≥ 1 (a) 电路 (b) 波形 u o2 R G 1 G 2 u o1 V DD u i u o1 u A u o2 t t t t V DD V DD 0 0 0 0 t P ≥ 1 （1）没有触发信号时电路工作在稳态 0 1 0 0 1 u i C u A ≥ 1 u o2 R G 1 G 2 u o1 V DD u i u o1 u A u o2 t t t t V DD V DD 0 0 0 0 t P ≥ 1 1 1 0 这个高电平反馈到门G1的输入端，此时即使ui的触发信号撤除，仍能维持门G1的低电平输出。但是电路的这种状态是不能长久保持的，所以称为暂稳态。暂稳态时，uo1＝0，uo2＝1。 （2）外加触发信号使电路由稳态翻转到暂稳态 当正触发脉冲ui到来时，门G1输出uo1由1变为0。由于电容电压不能跃变，uA也随之跳变到低电平，使门G2的输出uO2变为1。 u i C u A ≥ 1 u o2 R G 1 G 2 u o1 V DD u i u o1 u A u o2 t t t t V DD V DD 0 0 0 0 t P ≥ 1 0 1 由于这时G1输入触发信号已经过去，G1的输出状态只由uo2决定，所以G1又返回到稳定的高电平输出。uA随之向正方向跳变，加速了G2的输出向低电平变化。最后使电路退出暂