电子技术初步 数字电路 教学课件 作者 教学演示第5章 脉冲信号的产生和变换.ppt

《电子技术初步 数字电路 教学课件 作者 教学演示第5章 脉冲信号的产生和变换.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、电子技术初步（数字电路）教师姓名：职称：Email：第5课脉冲波形的产生和变换第1节单稳态触发器和多谐振荡器第2节施密特触发器第3节555定时器及其应用退出第4节555定时器的应用www.ceac.org.cn第1节单稳态触发器和多谐振荡器F学习目的：了解门电路组成的单稳态触发器、多谐振荡器的电路结构和工作原理了解集成单稳态触发器的逻辑功能www.ceac.org.cn本次课知识点：门电路组成的单稳态触发器、多谐振荡器的电路结构和工作原理集成单稳态触发器的逻辑功能第1节单稳态触发器和多谐振荡器www.ceac.org.cn1.1单稳态触发器单稳态触发器在数

2、字电路中一般用于定时、整形以及延时等。单稳态触发器具有下列特点①电路有一个稳态和一个暂稳态；②在外来触发脉冲作用下，电路由稳态翻转到暂稳态；③暂稳态是一个不能长久保持的状态，经过一段时间后，电路会自动返回到稳态。单稳态触发器的分类（1）微分型单稳态触发器、（2）积分型单稳态触发器www.ceac.org.cn1、微分型单稳态触发器电路结构如图所示是用CMOS门电路和RC微分电路构成的微分型单稳态触发器。工作原理（1）没有触发信号时电路工作在稳态；（2）外加触发信号使电路由稳态翻转到暂稳态；（3）电容充电使电路由暂稳态自动返回到稳态1.1单稳态触发器www.

3、ceac.org.cn整个过程中电路中各点的工作波形如下图所示。微分型单稳态触发器的电压波形图1.1单稳态触发器www.ceac.org.cn工作原理当uI的宽度很宽时，可加一个RC微分电路，否则，在电路由暂稳态返回到稳态时，会使uO2的下降沿变缓。改进后的电路如下图所示。微分型单稳态触发器的改进电路输出脉冲宽度的tW的计算1.1单稳态触发器0.7RCU21UURClntDDDDDDW»-=www.ceac.org.cn2、积分型单稳态触发器电路结构工作原理CMOS积分型单稳态触发器电路如下图所示。积分型单稳态触发器稳态时，uI＝1，G1、G2均导通。uO

4、1＝0，uA＝0，uO2＝0。1.1单稳态触发器www.ceac.org.cn下图是CMOS积分型单稳态触发器的波形图，这种电路要求触发负脉冲的宽度应大于输出脉冲的宽度。输出脉宽tW按上式计算。积分型单稳态触发器的电压波形图1.1单稳态触发器www.ceac.org.cn3、集成单稳态触发器重触发单稳态触发器54/74HC4538的功能集成单稳态触发器使用极为方便，只需外接R、C元件可实现输入脉冲上升沿或下降沿触发的控制、清零等功能，且具有较好的温度稳定性。下面以54/74HC4538单稳态触发器为例介绍。1.1单稳态触发器如下图所示为54/74HC453

5、8的逻辑符号图，图（b）为其符号框图及外接R、C连线图。TR+为上升沿触发信号输入端，为下降沿触发信号输入端。-TRwww.ceac.org.cn54/74HC4538双可重触发单稳态触发器54/74HC4538的功能如下表所列。1.1单稳态触发器www.ceac.org.cn序号输入输出功能10××01复位清零21↑1上升沿触发310↓下降沿触发411×01稳定状态51×00154/74HC4538的功能表1.1单稳态触发器www.ceac.org.cn（1）清零功能；（2）单稳态触发功能：其波形如图所示；（3）稳定状态。1.1单稳态触发器www.cea

6、c.org.cn集成单稳态触发器的应用集成单稳态触发器除用作信号脉宽转换和调节之外，还可较方便地用于延时、方波信号发生器等电路。（1）脉冲信号的延时电路如图（a）所示，两个集成单稳态触发器级联后，可组成信号的延时电路。tW1的信号uO1输出、tW2的信号uO输出如图（b）波形所示。这样，输出uO的信号比输入uI的信号延迟了tW1。1.1单稳态触发器www.ceac.org.cn（2）方波信号发生器如果将上图（a）中所示电路的输出uO与前级输入端1相连，并去除该端外加信号，同时在1端接地改成通过电阻R接地，另外再将电源UDD串接按钮开关S与l连接，如上图（a

7、）中虚线连接所示，即组成方波信号发生器。产生的波形如下图所示，其振荡频率为：方波发生器的工作波形1.1单稳态触发器www.ceac.org.cn1.2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,又把矩形波振荡器称为多谐振荡器。1、RC环形多谐振荡器电路结构RC环形多谐振荡器电路如下图所示。（a）www.ceac.org.cn电路中各点的波形如下图所示。（b）RC环形多谐振荡器1.2多谐振荡器www.ceac.org.cn2.CMOS多谐振荡器用CMOS反相器与R、C元件组成的多谐振荡器如下图所示。由于CM

8、OS反相器G1在输入和输出之间并接电阻R，而CMOS电路输入电流i