9194脉冲单元电路

• 施密特触发器是一个双稳态电路，当输入信号维持不变时，输 出电压不会发生改变。
• 施密特触发器有两个阈值电压。 输入信号增加和减少时，电路 的阈值电压不同，电路具有如下图所示的传输特性 。
vO V OH
vI 1
vO1
vo
V OH
vI 1
vo
V OL
V OL
o
VTL
VTH
vI
o VTL
VTH
vI
(a)
vO1
vCC
t
=RC
R(tW) = 1.4
t
(2) 恢复时间tre
vCvCR
tຫໍສະໝຸດ Baidue 3 5
vth
(3) 最高工作频率 fmax
vO2 tw
t
fmax
1 Tmin
1 tw tre
t1
t2
t
9.3.2 集成单稳态触发器
两种工作情况
不可重复触发
不可重复触发 vI
vO
vI
可重复触发
vO
tw
tw
(a)
被重复触发
9.3.2 集成单稳态触发器 1. 不可重复触发的集成单稳态触发器 74XX121
(2) 功能表 （3）电路连接
定时电容
74121功能表
定时电阻——内部 定时电阻——外部
A1 A2 B Q Q
0X 1 0 1 X0 1 01
XX 0 0 1
Q
NC 1 2
A1 3 A2 4 B
5
Q6
GND 7
VCC
vO1
vCC
t
vO1
vO2
1
0
t
vCvCR
&
&
vO2
vth
1
t
0 0 vI
vc
vR R
tw
t1
t2
t
9.3.0 集成门构成的微分型单稳态触发器原型电路
(1) 输出脉冲宽度tw
3. 主要参数的计算
vRtvR vR0vR et 三要素公式
twlnvvRR vvRR0tw
vI ` tpi
估算 R(0+) = 3.0 R() =0
1
3
a NC
G5 & ≥1
G6 1
Rint
G7
R in t
1
G2 &
1 2 Cext/Rext
11
Cext
A1(3) ≥ 1
G8 1
74121
Q Q(6)
G3
10
&
Rint
A 2(4 )
9
B(5)
8 NC
1
&
Q
Q (1 )
G9
触发信号控制电路
微分型单稳触发器
输出缓冲电路
9.3.2 集成单稳态触发器 1. 不可重复触发的集成单稳态触发器 74XX121
2020
9194脉冲单元电路
•
•
9.2.1 集成门组成的施密特触发器
施密特触发器原型电路 v I
1.4
vI
G3 vO3
S G1 &
Q
0.7
t
vO 1
D
&
Q
R G2
(a)
t
1
置0 保 置1 保 置0
持
持
9.2.1 集成门构成的施密特触发器
施密特触发器的电压传输特性
vI
G3 vO3
S G1 &
9.3.0 集成门构成的微分型单稳态触发器原型电路
1. 电路
vO1
vO2
&
&
vI
vc R
与非门构成
vO1
vO2
1
1
vc R vI
或非门构成
9.3.0 集成门构成的微分型单稳态触发器原型电路
2. 工作原理
a) 没有触发信号时，电路处于一种稳态
vI `
vO1
vCC vvCCR
vO2
tpi
vth
tw
2A 3 2Y 4
3A 5 3Y 6
G ND 7
14 VC C
13
6A
12
6Y 11 5 A 10 5 Y
9
4A
8
4Y
74L S 14
施密特触发器的应用
1. 波形变换及整形 • 接口电路——将缓慢变化的输入信号， 转换成为符合TTL系统要求的脉冲波形
正 弦 波 振 荡 器
1 V O
• 整形电路——把不规则的输入信号整形成为矩形脉冲
tw
tw
(b)
9.3.2 集成单稳态触发器
1. 不可重复触发的集成单稳态触发器 74XX121
Q
B NC 1
2
A1
3 AG1 1
A2&
A2
4
B
5
Q6
GND 7
R in t Cext
RexRt ext/C ext
R int C ext
VCC
Cext/Rext R(in1t1 )
(9) (10)
G4
&1 4 NC
输入
VT+
VT-
输出
施密特触发器的应用
2. 合理选择回差电压消除信
vI
vT1
号上的干扰
vT2
t vo
t vo
t
施密特触发器的应用
3. 幅度鉴别
vI (VT+) Vth
0
t
vo
0
t
9.3 单稳态触发器
9.3.0 门电路组成的微分型单稳态触发器 9.3.2 集成单稳态触发器 9.3.3 单稳态触发器的应用
0.7
VTL ΔVT
（b）下限阈值电压VT L
t
vI下降过程中，输出电压由第二 vO 1
稳态跳变到第一稳态时，所对应
的输入电压值。（VTL=0.7V）
t
（3）回差电压ΔVT
ΔVT= VTH－VTL=0.7V
9.2.1 集成门构成的施密特触发器
施密特触发器的工作特点：
• 施密特触发器属于电平触发电路，当输入信号达到某一定电压 值时，输出电压会发生突变。
(1) 工作原理
输出脉冲宽度： tw≈0.7RC
Cext
Rext
电路稳态 : Q=0, 电路暂稳态 : Q=1,
Q 1 Q 1
Cext/Rext Rint
G4
B
& a
G5 & ≥1
G6 0
1
Rint
G7
1
G1
A1
&
A2
G2
&0
G8 1
1
Q
G3 &
0
1
Q
0
G9
在暂稳态期间即使有触发信号输入，在a点不产生触发脉冲，只有等电路返回 稳态后，电路才会被再次触发，电路属于不可重复触发单稳态触发器。
11X01
1 4 NC
1
1
1 3 NC 12
11
1 1 Cext/Rext
1
1 0 Cext 9 Rint
0X
8 NC 两种触发方式 X 0
9.3.2
集成单稳态触发器 RAQ D 1 2
(b )
输入端带有施密特触发器的集成逻辑门
1. CMOS集成施密特触发器CC40106 2. TTL集成施密特触发器74LS14
1A 1 1Y 2
2A 3 2Y 4
3A 5 3Y 6 VSS 7
14 VD D
13
6A
12
6Y 11 5A 10 5Y 9 4A 8 4Y
CC40106
1A 1 1Y 2
t1
t2
t
vO1 0
t
&
t
vI 1
1
t
vO2 1
&
vc
vR 0
R
9.3.0 集成门构成的微分型单稳态触发器原型电路 vI vo1
v
R
vO2
b) 外加触发信号后，电路进入暂稳态
c) 电容充电，VR下降至Vth，电路由暂稳态自动返回到稳态
d) 电容放电恢复，电路回到初始状态
vI `
vR
vO2
vO1
tpi
Q
D
&
Q
R G2
vI
1
VT+
vO
VT_
0
t
VDD
vO
0
(a) 工作波形
t
0 VTL
VTH vI
(b) 传输特性曲线
9.2.1 集成门构成的施密特触发器
施密特触发器的电路参数
（a）上限阈值电压VTH vI上升过程中，输出电压由第一稳 态跳变到第二稳态时，所对应的
vI
1.4
VTH
输入电压值。（VTH=1.4V）