脉冲信号的产生与整形(1)

可编辑ppt
7
3. 两个暂稳态之间的相互转换
随着vO1通过RF对C进行 正向充电，使vI1迅速 增加，当vI1增加到 vI1=VTH时，门G1开启， 输出vO1=vOL，电路又 重新转换到第一暂稳态。
可编辑ppt
8
7.1.1.3 参数估算
当取VTH=VDD/2时，输出方波的幅度：Vm≈VDD 使用方波的周期：T=2RFCln3 ≈2.2RFC
可编辑ppt
5
1. 第一稳态 7.1.1.2 工作原理
2. 电路接通电源后，假定vI1有极微小的正跳变发 生，使门G1的输出vO1有负跳变，它使门G2的 输出有一个正跳变，通过电容C的耦合，是vI1 进一步增大。如此形成正反馈，其结果是当vI1 上升到vI1=VTH时，门G1开启，输出vO1在极短 的时间里迅速跳变为低电平VOL;而门G2关闭， 输出vO2跳变为高电平VOH,电路进入第一稳态。
可编辑ppt
11
第二暂稳态 由于vO1为低电平，则输出电压vO2通过电阻RF2,以
及门G2的外接正电源通过门G1内部的电阻，两 条线同时对电容C1进行正向充电，使电压vI2上
升； vI2 vO2 vI1 vO1
由于C1充电较快，C2放电较慢，当vI2上升到门G2 的阀值电压VTH时，vO2迅速跳变到低电平VOL,而 vO1迅速跳变到高电平VOH,电路进入第二暂稳态。
可编辑ppt
9
7.1.2 对称式多谐振荡器：TTL电路
TTL门电路组成的对称式多谐振荡器，由G1,G2两 个反相器经耦合电容C1,C2连接起来，形成正反 馈回来。须恰当的选择反馈电阻RF1,RF2的阻值， G1,G2的静态工作点位于电压传输特性的转折区， 以便于两个暂稳态之间的相互转换。
可编辑ppt
以及应用施密特触发器和单稳态触发器的一些
常用结构形式，并对它们的功能特点及其主要 应用作简单的叙述。
可编辑ppt
2
脉冲幅度VM 脉冲周期T
脉冲频率f
脉冲宽度TW 上升时间TR 下降时间TF 占空比：
q=TW/T
可编辑ppt
3
多谐振荡器是一7种.1自多激谐振荡振电荡路器，在接通电源后
无需外加输入信号便可以自动产生一定频率和 幅值的矩形脉冲。多谐振荡器是数字式仪表和 设备中必有的部分，用于产生基准信号或时钟 脉冲。无稳定状态，只有两个暂稳态，通过对 电路中的储能元件电容器的差点和放电，使电 路在两个暂稳态之间交替变化，产生自激振荡， 从而输出周期性的矩形脉冲信号。因此多谐振 荡器又称为无稳态电路。特点：
10
7.1.2 对称式多谐振荡器：TTL电路
1. 第一暂稳态 2. 电路接通电源后，假定vI1产生较小正跳变，
则有以下反馈过程： vI1 vO1 vI2 vO2
3. 正反馈的结果，使得输出vO1在极短的时间里 迅 速 跳 变 为 低 电 平 VOL, vO2 跳 变 为 高 电 平 VOH,此时把电路称为进入第一暂稳态。
1. 两个暂稳态，状态自动转换；
2.停留在暂稳态的时间TW由电路本身参数决定
3.
正反馈产生振荡、改善波形。 可编辑ppt
4
二 非对称式多谐振荡器：CMOS电路
1.RF、C用作定时元件觉得该振荡器的频率，RP是 补偿电阻，可以减小电源电压变化对震荡频率的 影响，一般RP>>RF
2.T=T1+T2=2.2RFC。
可编辑ppt
12
3.两个暂稳态之间的相互转换
电放 电路电、进。C入2由放第于电二电的暂路过稳的程态对完的称全同性对时，应，这，C2一当开过v始I1程上充与升电上到，升GC21C的开1充阀始 值 高电电压平VVTOHH时,电，路v又O1跳返变回为到低第电一平暂V稳O态L，。vO电2跳路变在为这 两个暂稳态之间不停的往复振荡，在输出端产生 矩形脉冲信号。
3. 一旦接通电源，
4. 电路就会在f0处 5. 形成自激振荡，
6. 而且频率稳定性高。
7. 选频特性：当信号频率在f0附件时，具体表现 为电感性阻抗，当信号频率大于或小于f0时， 表现为电容性阻抗。
7.1.2.3 参数估算
RF1=RF2=RF, C1=C2=C, VTH=VDD/2时 输出方波的幅度：Vm≈VDD 输出方波的周期：T=2RCln2 ≈ 1.4RFC
可编辑ppt
13
五 石英晶体多谐振荡器
1.其谐振频率由石英晶体的结晶方向和外形尺寸所 决定，与外接电阻、电容无关，频率稳定性高；
2.在石英晶体两端加上不同频率的电压信号时，它 表现出不同的电抗频率特性。石英晶体的固有频 率f0，即等效的串联谐振频率，基本上只与晶体 的几何尺寸有关。
选频特性：串联在电路中时，由于在f0处其等效阻 抗近似为零，振荡信号很容易通过，其他信号频率 则被衰减。因此，石英晶体振荡器的振荡频率只取 决于石英晶体的固有谐振频率f0,基本与外接电阻、 电容无关。故又称其为石英晶体谐振器。
可编辑ppt
14
7.1.3.2 石英晶体多谐振荡器
1. 电路组成
2. 工作原理
第七章 脉冲波形的产生和整形
本章介绍矩形脉冲的产生和整形电路。
首先介绍两种常用的整形电路—施密特触发器 和单稳态触发器电路。在脉冲产生电路中介 绍多谐振荡器的几种常见形式。
本章的最后讨论应用555定时器的原理及用它构 成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡 器的方法。
本章讨论的是脉冲波形，重点是脉冲波形的变 换和波形参数的计算。
可编辑ppt
6
2.第二稳态
由于vO1为低及G1的输入阻抗和RF对电容C进行 反向充电，使电压VI1逐渐下降，同时必将又有 另一个正反馈过程产生.
正反馈的结果是，当vI1下降到vI1=VTH时，门G1关 闭，vO1迅速跳变到高电平VOH;而门G2开启，vO2 迅速跳变到低电平vOL,电路进入第二暂稳态。
可编辑ppt
1
7.1概述
1．本章研究波形的产生和变换，
重点：波形的分析和计算。
2．脉冲波形的参数：见下页图，
3. 获得矩形脉冲有两种方法：一种是利用各种形 式的多谐振荡器电路直接产生所需要的矩形脉
冲，另一种则是通过各种整形电路把已有的周 期性变化波形变换为符合要求的矩形脉冲。
4. 主要讨论多谐振荡器的几种常见形式—非对称 式和对称式多谐振荡器、石英晶体多谐振荡器