波形产生整形变换电路课件.pptVIP

波形產生、整形和變換電路３.４.１施密特觸發器及應用1.施密特觸發器的觸發特性施密特觸發器是一種能夠把輸入波形整形成為適合於數字電路需要的矩形脈衝的電路。邏輯符號施密特發器有反相傳輸和同相傳輸兩種電路。?施密特觸發器的電壓傳輸特性下限閾值電壓上限閾值電壓回差電壓（滯後電壓）：ΔUT＝UT＋－UT－缺點是回差太小，且不能調整。回差，是指當輸入電壓Ui由低變高時的閥值電壓UT+和輸入電壓由高變低時的閥值電壓UT-是不相同的，我們定義⊿UT稱為回差。?施密特觸發器的輸入輸出電壓波形（1）施密特觸發器輸出有兩種狀態；（2）施密特觸發器採用電平觸發即輸入電壓上升時，即使上升很緩慢，只要輸入電壓上升到某一閥值電壓(UT+或UT-)時，電路的輸出狀態就發生轉換；（3）對於正向和負向增長的輸入信號，電路有不同的閥值電平（UT+和UT-）。集成施密特觸發器在積體電路手冊中被歸類在門電路中手冊中還可以查到74LS13它是四二輸入施密特觸發與非門，這些集成施密特觸發器的回差是不可調的。2施密特觸發器的具體電路由門電路構成的施密特觸發器CMOS門電路，其閥值電壓為1/2VDD。電路中要求R1＜R2電原理圖邏輯符號G1G2R11vO1vI＇1vOR2vI由門電路構成的施密特觸發器（1）當vI=0時，vO1≈VDD，vO≈0V，vI＇≈0V；（2）當vI升高時，vI’也升高。當vI’達到1/2VDD時，G1、G2輸出狀態將發生翻轉。此時對應的vI值稱為VT+。（3）當vI大於VT+時，電路轉到另一穩態：vO1≈0V，vO≈VDD。0100＞VT+＞1/2VDD→0→1↑↑100G1G2R11vO1vI＇1vOR2vI（4）當vI由高變低時，vI’也由高變低。當vI’≤1/2VDD時，電路又將發生轉換。此時對應的vI稱為VT－。（5）當vI小於VT－時，電路轉到另一穩態：vO1=≈VDD，vO≈0V。01↓↓→1→0＜VT－＜1/2VDD?工作波形vIVT+VT－0t0tvO10tvOvIvO1vIvO所以⊿UT＝UT+-UT-＝由此可知，調節R1、R2可以調節回差，但必須保證R1＜R2否則電路不能正常工作。?由555定時器構成的施密特觸發器555定時器是一多用途的數字模擬混合積體電路，555最大的優點是電源電壓範圍大，為4.5V～18V，可以和TTL和CMOS相容，同時驅動電流大約為200mA,可以直接驅動負載喇叭。手冊上可查到的555的常用型號有NE555，5G555，至於555的內部電路，讀者可參閱有關資料。電路圖?施密特觸發器的應用Ui0t0UotT+UT-U波形變換0Uit0UotT+UT-U波形整形(取⊿UT較大些)0Uit0UotUT-T+U鑒幅(取⊿UT儘量小些)施密特觸發器在脈衝的產生和整形電路中應用很廣。３.４.2多諧振蕩器及應用多諧振蕩器就是方波發生器。由於方波中除基波外還包含了許多高次諧波，因此，又稱為多諧振蕩器。多諧振蕩器不需要外加信號，只要一上電就會產生方波信號。1.由CMOS施密特非門組成的多諧振蕩器電路圖工作過程分析：1.當剛加電源時，由於電容C還沒有來得及充上電荷，所以UC＝0，Uo＝UOH＝UDD。0UDD2.UOH通過R向C充電，當充電充到UC＝UT＋時，電路輸出發生轉換，UO由UOH變成UOL＝0V。UT＋0V3.電容上的電壓UC＝UT＋，又要通過R向UOL放電，當電容上的電壓放到UT-時，電路的輸出狀態又發生轉換。UT-UDD如上所述，周而復始，形成振盪，振盪時UC和Uo的波形如圖所示：1CUcUoR2R1通過調節R、C的值，可調節振盪頻率f在這個電路的基礎上利用二極體的單向導電性能，使RC電路充放電的RC時間常數不一致，就可得到可改變輸出波形占空比的多諧振蕩器。當剛加電源時，由於電容C還沒有來得及充上電荷，所以UC＝0，Uo＝UOH＝UDD，UOH通過R1向C充電，當充電充到UC＝UT＋時，電路輸出發生轉換，UO由UOH變成UOL＝0V。電容上的電壓UC＝UT＋，又要通過R2向UOL放電，當電容上的電壓放到UT-時，電路的輸出狀態又發生轉換。充電放電2.由555組成的施密特電路組成的多諧振蕩器RC55512