数电-07 脉冲波形的变换与产生-计科课件.ppt

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1、7脉冲波形的变换与产生基本要求2、理解555定时器的工作原理，掌握其应用。※1、了解门电路组成的单稳态触发器、施密特触发器、多谐振荡器的电路组成，理解其工作原理和应用；17.1概述1、单元电路类型:(1)单稳态触发器——定时、延时，消除噪声(2)施密特触发器——滤波整形，波形变换(3)多谐振荡器——产生矩形波，时钟脉冲波(4)555定时器——多用途器件2、电路结构特点：(1)含有开关元件——各种门电路——产生高低电平(2)含有储能元件——阻容延时元件等3、电路工作特点：开关元件的状态转换导致电路的过渡过程4、分析方法:波形图分析法※21、门坎电平（阈值电压)：VTHTTL与非门一般而言，开

2、门电平(VON)和关门电平(VOFF)不相等。为分析方便，将其理想化处理，引入门坎电平（或阈值电平）的概念，记为VTH。TTL与非门或反相器的电压传输特性为：TTL与非门的VTH=1.4V；预备知识：开门电平VON：使与非门开通的输入高电平的最小值。关门电平VOFF：使与非门关闭的输入低电平的最大值。输出高电平（逻辑1）——与非门关闭输出低电平（逻辑0）——与非门开通※3VDDCDAB1/2VDD1/2VDDVDDOvOvIVGS(th)PVGS(th)PCMOS反相器CMOS反相器的VTH=VDD/2。※同样，CMOS反相器也有门坎电平或（阈值电压)：VTH42、TTL与非门的关门电阻

3、和开门电阻:&RvIvO输入端悬空，相当于接逻辑高电平；输入端经电阻接电源电压，相当于接逻辑高电平；输入端经电阻接地，输入端的电平与电阻阻值大小有关。RvI1.0VROFF1.4VRON输出高电平——与非门关闭输出低电平——与非门开通※5ROFF=0.85kΩRON=2.5kΩRRON与非门开通，输出低电平。※关门电阻开门电阻※而对于CMOS门电路而言：(1)输入端不许悬空；(2)输入端经电阻接电源时，与接逻辑高电平等效；(3)输入端经电阻接地时，与接逻辑低电平等效。74LS系列：RON=9kΩ63、TTL与非门的输出等效电路：&输出为高电平（与非门关

4、闭）时：3.6VRo100ΩvOH输出为低电平（与非门开通）时：0.3VvOL输出电阻※74、电容的储能作用：(1)电容具有储能作用，当两端电压增大时，储存电场能；当两端电压减小时，释放电场能。(2)微分电路：(3)积分电路：CRvIvdvc－+※电容上的电压不能突变。换路定律：vC(0+)=vC(0-)CRvIvc+－•稳态时，电容相当于开路。87.2单稳态触发器1)电路有一个稳态、一个暂稳态;2)在外加触发信号的作用下，电路由稳态翻转到暂稳态；3)经过一段时间，电路将自动由暂稳态返回到稳态；4)暂态的持续时间只取决于电路参数，而与所加触发信号的宽度无关。与基本RS触发器区别！单稳态触发

5、器的特点：注意:——后者为双稳态电路※97.2.1用CMOS门电路组成的单稳态触发器两个与非门(或非门)+RC微分电路构成1、电路组成：注意与P223图7-2-1的不同：输入端未加微分电路vI2vI2与作业7.2.1类似※与基本RS锁存器有何不同？输入为窄脉冲，输出为宽脉冲一、微分型单稳态触发器&&vO1vOG2G1vIRC••••≥1≥1vO1vOG2G1vIVDDRC•10vIvO1vI2vO(1)vI未加单正脉冲vI=0稳态时C开路vI2=1→vO=00V01012、或非门组成的微分型单稳态触发器的工作原理※电容两端电压相等，vC=0V电路处于稳态≥1≥1vO1vOG2G1vIVDD

6、vI2RC+－→vO1=VDD•11vIvO1vI2vO≥1≥1vO1vOG2G1vIVDDvI2(2)vI加触发单正脉冲,电路进入暂稳态;vO1=0，电容电压不能突变vI2下跳变vO=1vCvO=1vO1=0vO=1形成正反馈，即使vI正脉冲消失，输出仍能维持——自锁。010※此状态能否一直保持下去？+－12vIvO1vI2vO≥1≥1vO1vOG2G1vIVDDvI2(3)VDD经R向电容C充电，vI2逐渐升高；0VTH(4)当vI2↑≥阈值电压Vth时，电路状态将发生突变：※+－13vIvO1vI2vO≥1≥1vO1vOG2G1vIVDDvI2VDD+VTHVDD+Δ+v

7、O由1变0vO1=1(注意：∵此时vI的正脉冲已撤消)电容电压不能突变vC=VthvI2上升到VDD+Vth如果G2是CMOS门，由于保护二极管的钳位作用vI2只能上升到VDD+Δ+VTH※Vth0001暂态过程结束+－14≥1≥1vO1vOG2G1vIVDDvI2VTH+－VDD+Δ+VDD+VTHvIvO1vI2vO(5)恢复过程:电路返回稳态:vI=0vI2=VDDvO=0vO1=1电容放电，vC恢复到稳态值;