脉冲单元电路

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1、第10章脉冲单元电路§本章节主要内容§10.1脉冲信号与脉冲电路§10.2集成门构成的脉冲单元电路施密特触发器单稳态触发器多谐振荡器§10.3555定时器及其应用555定时器的电路结构用555定时器构成施密特触发器用555定时器构成单稳态触发器用555定时器构成多谐振荡器总目录总目录§10.1脉冲信号与脉冲电路§10.1.1脉冲信号广义：凡是没有连续正弦波信号。狭义：持续时间极短的电压或电流波形。现代电子系统都离不开脉冲信号。获取这些脉冲信号的方法通常有两种：直接产生利用已有信号变换得到与产生模拟信号要用模拟振荡器一样，产生脉冲信号要用脉冲振荡器。脉冲波形变换包括脉冲宽度、幅度、相位及

2、上升和下降时间等等的改变，通过变换，使这些特性符合要求。§10.1.2脉冲电路用来产生和处理脉冲信号的电路。描述矩形脉冲特性的指标trtfTWT0.9Um0.5Um0.1UmUm§10.2集成门构成的脉冲单元电路§10.2.1施密特触发器VIVoVI'R2VoG1G2R111两极CMOS反相器构成施密特触发器G1，G2为CMOS反相器，门电路的阈值电压为：VTH=1/2VDD，且R1

3、路状态发生转换时对应的输入电平如右图正向阈值电压：VT+=（1+R1/R2）VTH负向阈值电压：VI上升过程中电路状态发生转换时对应的输入电平如右图负向阈值电压：VT-=（1-R1/R2）VTHv回差：和定义回差电压∆VT=VT+—VT-通过改变R1和R2的比值，可以调节VT+、VT-和回差电压的大小，但R1必须小于R2，否则电路将进入自锁状态，不能正常工作。施密特触发器与其说是“触发器”，不如说是具有滞后特性的数字传输门，其特点有二：1．输入电平的阈值电压由低到高为，由高到低为，且＞，输出的变化滞后于输入，形成回环。我们将称为正向阈值电压，称为负向阈值电压，二者的差值称为回差。2．与

4、双稳态触发器和单稳态触发器不同，施密特触发器属于“电平触发”型电路，不依赖于边沿陡峭的脉冲。电压传输特性曲线同向传输特性反向传输特性用TTL门构成的施密特触发器两极TTL门构成的施密特触发器G1为与非门，G2为反相器,V1通过电阻R1和R2来控制门的状态。VIVoVI'R2VoG1G2R11&D带与非功能的TTL集成施密特触发器图形符号施密特触发电路的应用波形变换:将边沿变化缓慢的周期性信号变换为边沿很陡的矩形脉冲信号。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。脉冲鉴幅：可在输入的一系列幅度各异的脉冲信号中选出幅度大于某一定值的脉冲输出。§10.2.2单稳态触发器单稳态

5、触发器的工作特性它有稳态和暂稳态两个不同的工作状态；在外界触发脉冲作用下，能从稳态翻转到暂稳态，在暂稳态维持一段时间以后，电路能自动返回稳态；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。单稳态触发器被广泛用于脉冲整形、延时（产生滞后于触发脉冲的输出脉冲）以及定时（产生固定时间宽度的脉冲信号）等单稳态触发器的暂稳态通常是靠RC电路的充、放电过程来维持的RC电路可接成两种形式：微分和积分电路形式稳态:V0=0暂稳态:V0=1CRVDDVi2微分型单稳态触发器:采用CMOS门电路和RC微分电路2.Vo1迅速跳变为低电平，VI2也同时跳变为低，Vo跳变为高电平，电路进

6、入暂稳态。同时电容C开始充电，VI2逐渐升高3.当VI2升高至VTH时，此时若触发脉冲已消失，则Vo1，VI2迅速跳变为高电平，并使输出返回Vo=0，电路恢复稳态。同时电容C放电到C上电压为0。输出脉冲幅度：Vm=VOH-VOLVDD输出脉冲宽度：恢复时间：Tre=(3~5)RONC分辨时间：Td=tw+Tre1.在稳态下，VI=0,VI2=VDD，故Vo=0，Vo1=VDD，C上无电压当触发脉冲VI加到输入端时，经过微分电路输出很窄的正、负脉冲Vd。当Vd上升到VTH以后，引发正反馈过程：VI2VoVo1VdVo1VI2Vo微分型单稳态触发器的工作波形单稳态触发电路的应用：脉冲整形

7、：将输入的不规则脉冲整型为具有一定幅度和一定宽度的脉冲。脉冲延时：可改变单稳态触发器的Rb1、C来调节延迟时间。定时：调节单稳电路中的定时元件Rb1或C，可改变控制时间的长短。§10.2.3多谐振荡器多谐振荡器是一种自激振荡器。在接通电源以后不需要外加触发信号，便能自动地产生矩形脉冲。由于矩形波中含有丰富的高次谐波分量，所以又把矩形波振荡器称为多谐振荡器。对称式多谐振荡器可恰当地选取RF1和RF2的值，使反相器的静态工作点P位于电压传输特性的线