第8章脉冲波形的变换与产生ppt课件.ppt

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1、第八章脉冲波形的变换与产生数字电子电路授课人：庄友谊1第八章脉冲波形的变换与产生概述§8.3多谐振荡器§8.1单稳态触发器§8.4555定时器的原理和应用§8.2施密特触发器2概述数字电路区别于模拟电路的主要特点之一是：它的工作信号是离散的脉冲信号。最常用的脉冲信号是方波(矩形波)。如何产生方波以及对不理想的方波如何整形，是本章讨论的重点。3§8.1单稳态触发器特点: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、输出端只有一个稳定状态,另一个状态则是暂稳态。2、加入触发信号,电路由稳态转入暂稳态。3、经过一定时间以后,电路又会自动返回原来的稳定状

2、态。4（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。00111、用CMOS或非门组成：一、由门电路组成的微分型单稳态触发器5110（2）外加触发信号使电路由稳态翻转到暂稳态当正触发脉冲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

3、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。60011（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。7脉冲宽度：tp=0.7RC当Vth=VDD/

4、2时，tw=RCln28电路的改进当ui的宽度很宽时，可在单稳态触发器的输入端加一个RC微分电路，否则，在电路由暂稳态返回到稳态时，由于门G1被ui封住了，会使uo2的下降沿变缓。90tuiuo1uAuo20t0t0tt1当ui发生负跳变后：uo1和uA跟着正跳变，uo2立即下跳（暂稳态）。在ui负脉冲到来以前（稳态）：uo1uo2RC&1uiAR较小2、用与非门组成：101uo1=0，uo2=1010Uo1向C充电，uA下降。uA=UT时：uo2上跳。之后uA继续下降。Ui负脉冲过后，uo2保持高电平。uo1uo2RC&1uiAUT0tuiuo1uAuo20t0t0tt1tWCMOS

5、门电路：11稳态时，ui＝1，G1、G2均导通。uo1＝0，uA＝0，uo2＝0。ui负跳变到0时，G1截止，uo1随之跳变到1。由于电容电压不能跃变，uA仍为0，故门G2截止，uo2跳变到1。在G1、G2截止时，C通过R和G1的导通管放电，使uA逐渐上升。当uA上升到管子的开启电压UT时，如果ui仍为低电平，G2导通，uo2变为0。当ui回到高电平后，G1导通，C又通过R和G1的导通管充电，电路恢复到稳定状态。（补充）积分型单稳态触发器：GND12二、集成单稳态触发器1、不可重复触发的集成单稳态触发器：74121是一种不可重复触发的集成化单稳态触发器。包括触发信号控制电路、微分型单稳

6、态触发器及输出缓冲电路。单稳输出脉冲的宽度，主要由外接的定时电阻(R)和定时电容(C)决定。1374121管脚图QGNDQBCextRintNCRext/CextA1A2NCVDD1234567891014131211NCNC1474LS121功能表A1A2BQQ说明011x00001111xxx00x11稳态触发111110xx01574LS121的使用方法（P393):1.采用内部定时电阻（2K）：9脚接到14脚。tW=RCln2单位：RT:k、CT:Pf、tW:nS定时电容接在10、11脚之间，定时电阻有两种选择：2.采用外部定时电阻（1.4~40K）：9脚悬空，电阻接到1

7、1、14脚之间。162、可重复触发的集成单稳态触发器：1CextVSS1Q1Q1TR-2TR+2TR-2Q2Q2RD1RD1TR+1Rext/1CextVDD123456789101615141312112Cext2Rext/2CextMC14528管脚图MC14528是一种可重复触发的集成单稳态触发器。包括三态门、积分型单稳态触发器控制电路及输出缓冲电路。17MC14528功能表RDTR+QQ说明001x0001111x1稳态触发TR-xx1