数电第八章脉冲波形变换及产生.pptVIP

⑵ 第二暂稳态及自动翻转过程 电路进入第二暂稳态瞬间，VO1= 0，VO2= 1，C两端的压降为Vth，故VI应为Vth+VOH，即Vth＋VDD。但由于二极管的钳位作用，VI＝VDD+ΔV+（ΔV+：二极管正向压降）。 C通过G2的TP和G1的TN及R放电，使VI下降，当VI下降至Vth后，G1、G2再次翻转，进入第一暂稳态，此时C两端电压为-Vth，翻转后VI应为-Vth，由于D的钳位，VI＝ΔV-。 工作波形： 2．振荡周期的计算 T1： T2： 由门电路组成的多谐振荡器的振荡周期T取决于R、C电路和VTH，频率稳定性较差。 8.3.2 用施密特触发器构成波形产生电路 8.3.3 石英晶体振荡器 双相脉冲产生电路 石英晶体振荡器 CP Q f 1 f 2 8.4 555定时器及其应用 8.4.1 555定时器 555定时器是一种应用方便的中规模集成电路, 广泛用于信号的产生、变换、控制与检测。 1. 电路结构 ① 3个阻值为5K的电阻组成的分压器(555电路) ② 两个电压比较器C1、C2 ③ 基本SR锁发器 ④ 放电三极管T ⑤ 缓冲器G 2．工作原理 ⑴ RD为复位端，低电平有效，复位时输出为低，正常工作时，应接高电平。 ⑵ 5 脚悬空时，比较器C1、C2的比较电压分别为 1/3VCC和2/3VCC。 ① VI12/3VCC VI21/3VCC C1出高，C2出低，基本RS触发器置1，T截止，输出VO为高。 ② VI12/3VCC VI21/3VCC C1出低，C2出高，RS触发器置0，T导通，输出VO为低电平。 ③ VI12/3VCC VI21/3VCC C1出高，C2出高，RS触发器R=S=1，状态保持，整个电路保持原状态。 《数字电子技术基础》 第八章 脉冲波形的变换与产生 主讲：何玉钧 8.1 单稳态触发器 8.2 施密特触发器 8.3 多谐振荡器 8.4 555定时器及其应用 教学基本要求 正确理解多谐振荡器、单稳态触发器、施密特触发器的电路 组成及工作原理。 掌握多谐、单稳、施密特触发器MSI器件的逻辑功能及主要指标计算。 掌握555定时器的工作原理。 掌握由555定时器组成的多谐、单稳、施密特触发器的电路、工作原理及外接参数及电路指标的计算。 8.1 单稳态触发器 ① 电路在没有触发信号作用时处于一种稳定状态。 ② 在外来触发信号作用下，电路由稳态翻转到暂稳态; ③ 由于电路中RC延时环节的作用，暂稳态不能长保持,经过一段时间后，电路会自动返回到稳态。暂稳态的持续时间仅取与RC参数值有关。 基本概念 1. 单稳态触发器的工作特点 2. 单稳态触发器的分类 门电路组成的单稳态触发器 MSI集成单稳态触发器 用555定时器组成的单稳态触发器 按电路形式不同 不可重复触发单稳态触发器 可重复触发单稳态触发器 工作特点划分 8.1.1 用CMOS门电路组成的微分型单稳态触发器 1. 电路 CMOS与非门构成的微分型单稳态触发器 CMOS或非门构成的微分型单稳态触发器 正脉冲触发 负脉冲触发 2. 工作原理（以或非门构成的为例） 设定CMOS门电路电压传输特性理想化，反相器的阈值电压： （1）没有触发信号时， ? I = 0，电路处于稳态。 电路处于一种稳态。只要没有正脉冲输入，电路状态一直保持。 ?I2 =1， ?O =0， ? O1 =1 ，?C =0 （2）外加触发信号，电路由稳态翻转到暂稳态 ?I外加正脉冲，?O1跳变为“0”，C两端电压不能突变，G2输入变为“0”，?O=“1”，?O2的高电平作为G1的输入，导致如下正反馈过程。 由于? O输出为高，即使触发信号? I撤出， ? O1仍维持低电平，然而，电路的这种状态是不能长久保持的，故称为暂稳态。 ? O1 = 0， ? O2 = 1 （3）电容充电，电路由暂稳态自动返回稳态 暂稳态期间，电源经R对C充电， ? C升高， ? I2也升高，当? I2 = Vth = 0.5VDD时，电路发生以下正反馈过程（ ? I触发脉冲已撤出） 电路回到稳态： ? O = 0， ? O1= 1。 转换后瞬间，电容两端的电压为? I2=VDD+Vth，暂稳态结束后，电容通过R放电，使C上的电压恢复到稳定状态时的初始值。 （4）工作波形: 3. 主要参数的计算 （1） 输出脉冲宽度tw ? C(0+) = 0； ? C(?) =VDD ? = RC；VTH = VDD /2 （2） 恢复时间tre tre ≈ 3? （3） 最高工作频率 fmax 4. 讨论 （1）在暂稳态结束（t= t2）瞬间，门G2的输入电压?I2达到VDD+VTH，可能损坏G2门，怎么办？