脉冲波形的产生和整形-材料.ppt

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1、第九章脉冲波形的产生和整形§9.1多谐振荡器§9.2单稳态触发器§9.4555定时器的原理和应用*§9.3施密特触发器教学要求理解多谐振荡器、单稳态触发器、施密特触发器的电路结构和工作原理。重点、难点：多谐振荡器、单稳态触发器的工作原理。作业：P3829.2.3多谐振荡器又称矩形波发生器。它可以由分立元件构成，也可以由集成电路构成。（一）最简单的环形振荡器利用逻辑门电路的传输延迟时间，将奇数个与非门首尾相接，就可以构成一个简单的环形振荡器:&&&321uo3uo2uo1一.门电路构成的多谐振荡器§9.1多谐振荡器&&&321uo3uo2uo1设uo3的初

2、始状态为0:010101用波形图来表示,则为:uo30t优点:电路结构简单,所用元件少。缺点:频率太高,并且不可调整。123RRS100CAuo1uouo2321uo3uo2uo1在原电路的基础上添加RC延时电路,便可以克服上图的不足:下面将结合它的工作波形说明其工作原理:（二）RC环行振荡器多串联门电路可降低频率？0tuo0tuo20tuo10tuAUT123RRS100CAuo1uouo2假设：开始时uo=0电容上的电流，uA下降uA≥UT时，uo不反转。0tuo0tuo20tuo10tuAUT123RRS100CAuo1uouo2当uA=UT时，u

3、o反转，uo1、uo2也一起反转。123RRS100CAuo1uouo20tuo0tuo20tuo10tuAUT由于电容电压不能突变,当uo1发生下跳时,uA有一突变。U123RRS100CAuo1uouo20tuo0tuo20tuo10tuAUTUUo1

4、跳，然后uA开始下降电流方向123RRS100CAuo1uouo2T0tuo0tuo20tuo10tuAUTU输出信号的周期近似为:T=2.2RC(三）、石英晶体多谐振荡器电阻R1、R2的作用是保证两个反相器在静态时都能工作在线性放大区。对TTL反相器，常取R1＝R2＝R＝0.7kΩ～2kΩ，而对于CMOS门，则常取R1＝R2＝R＝10kΩ～100kΩ；C1＝C2＝C是耦合电容，它们的容抗在石英晶体谐振频率f0时可以忽略不计；石英晶体构成选频环节。振荡频率等于石英晶体的谐振频率f0。§9.2单稳态触发器单稳态触发器简称单稳。它的突出特点是:输出端只有

5、一个稳定状态,另一个状态则是暂稳态.加入触发信号后,它可以由稳定状态转入暂稳态,但是,经过一定时间以后,它又会自动返回原来的稳定状态。稳定状态稳定状态暂稳态由外界触发自动返回学习的重点:为什么会自动返回?需多少时间?（1）没有触发信号时电路工作在稳态当没有触发信号时，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。0011110（2）外加触发信号使电路由稳态翻转到暂

6、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。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。0011（3）电容充电使电路由暂稳态自动返回到稳态在暂稳态期间，VDD经R和G1的导通工作管对C充电，随着充电的进行，C上的电荷逐渐增多，使uA升高。当uA上升到阈值电压UT时，G2的输出uo2由1变为0。由于这时G1输入触发信号已经过去，G1的输出状态只

7、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。最后使电路退出暂稳态而进入稳态，此时uo1＝1，uo2＝0。脉冲宽度：tp=0.7RCTR-A、TR-B是两个下降沿有效的触发信号输入端，TR+是上升沿有效的触发信号输入端。Q和是两个状态互补的输出端。Rext/Cext、Cext是外接定时电阻和电容的连接端，外接定时电阻R（R=1.4kΩ～40kΩ）接在VCC和Rext/Cext之间，外接定时电容C（C=10pF～10μF）接在Cext（正）和Rext/Cext之间。74121内部已设置了一个2kΩ的定时

8、电阻，Rin是其引出端，使用时只需将Rin与VCC连接起来即可，不用时则应将Ri