数字电子技术第七章脉冲产生于整形电路[1]

•(一)多谐振荡器的工作特点和符号
•工作•中特含点有即丰距••富((形12的))脉不无谐冲需稳波产输定分生入状量电信态，路号，故，。只常有由称两于多个距谐暂形振稳脉荡态器冲。。
• 通过电容的充电和放电，使两个暂稳态相互交替， 从而产生自激振荡，输出周期性的矩形脉冲信号。
•G
•uO
PPT文档演模板
数字电子技术第七章脉冲产生于整形 电路[1]
PPT文档演模板
例 数字电子技术第七章脉冲产生于整形
电路[1]
•(三)
•
1. 形
脉冲整• •
uC uC
为• 与门经G过开长通距与离否传的输控后制，信脉号冲。信号的边 =沿1会，变门差G或开波通形，上信叠号加u某B 通些过干门扰G，输出；
• 2. 脉冲定• uC =•利0，用门整G形关可闭使，其u变B成不符能合输要出求。的波形。
。 PPT文档演模板
•uO •U2OH
•工作波形
•UOL •O •uI
2
•t
•输出波 形
•UTH
•O
•t
•uO
•U1OH
•UO L •O
•t
•uI
1
•UTH
•O
•t
数字电子技术第七章脉冲产生于整形 电路[1]
•(二)对称多谐振荡器
•uO •工作波形
•U2OH
•uI
1
•RF
•RF
1
•G
2•G
1
•C 2
•u
电路又充电。
•UOOH •UOL
•O
•振荡频率与充放•t电•电•路元便件•在•在电产值到到容生R达达如了CC、充U此振放UCTT电周荡+电及-之，之而，，V前使前复输D使Duu始出、uuOCCO=地周U上下=UT充期升+U降O、HO电性，，。LU。和矩T-放形有电波关，。。
数字电子技术第七章脉冲产生于整形
•uO1 •uI •uO
12
2
•UOL •O •uI
•uO 2 •UTH
•t
•O
•t
•C
•uO
2
•振荡周期的估算
•U1OH
•取 •
RF1 = RF2 = RF，C1 = C2 UTH = 1.4 V，UOH = 3.6
=VC，，•LU••uOOI
•t
• UOL = 0.3 V
1
•则可输出占空比 50% 的矩形波。•UTH
•振荡产生电 路
•选频和形成正反馈。
PPT文档演模板
•调节 C1 可微调振荡频率； •调节 C1、C2 比值可调节反馈系数。
数字电子技术第七章脉冲产生于整形 电路[1]
四、单稳态触发器 •monostable flip-flop
•(一)工作特点与电路符号
•工 • 有一个稳态和一个暂稳态。无外触发脉冲
PPT文档演模板
电路[1]
•(四)石英晶体多谐振荡器 •振荡频率稳
•RF
•G
•G
• 通定常取 5 ~ 10 M，使 G1门工作在电压传输特性的转 折区，使 G1 门放大工作。
1
2
•uO •
•采用 CMOS 改门善输出波形的前沿和
后沿，使输出较理想矩形波。
•C
•C
•并联1 石英晶体2 多谐振荡 器
•振荡频率 晶体频率
•T = 2tW 1.4 RFC
•O
•t
PPT文档演模板
•脉冲宽度
数字电子技术第七章脉冲产生于整形 电路[1]
•(三)施密特触发器组成的多谐振荡器
•R
•工作原理
••uuC•≥≤E•UUuNT••CT++-•-0 •C
•充•充电电 ••U•UUuOOOOHHL
• 设电容初始电压 uC(0) = 0。则接 通电源后 uO 输出高电平 UOH，输出端 通过 R 向电容 C 充电，使 uC 升高。
•(二)集成单稳态触发器
1. TTL 不可重复触发型单稳态触发器 CT74121 的逻辑符号 • 外接元件和连线少，触发方式灵活，既可用输
•触发信有入分号3方脉输个便冲，的而正•T且R跃-A工变作触稳发定，性又好可。用因负此跃应变•单用触稳很发的广不，限泛可使定。重用符复十号触发型
入端，TR-A 和 TR-B 用负 脉冲触发， TR+ 用正脉 冲触发。
•t
PPT文档演模板
•O
•t 数字电子技术第七章脉冲产生于整形 电路[1]
•脉冲幅度鉴别
•uI •UT+ •UT•O •u •UOOH
•UOL •O
PPT文档演模板
• 鉴别并取出幅 度大于 UT+ 的脉冲。 •t
•t
数字电子技术第七章脉冲产生于整形 电路[1]
三、多谐振荡器 •Astable Multivibrator
•TR-A •TR-B •TR+
•一般接法
•Q
•Q
•RI CX RX/CX
•VCC
•悬空不接 •Cext
•Rext
•
当输出脉宽很小
时，
• 可用内部电阻 Rint = 2 k
•T•R-A 取代 Rext ，接法如下：
•TR-B
•Q
•TR
•Q
+
•RI CX RX/CX
•
• • •
PPT文档演模板
tW 0.7 通Re常xtC取ext： Rext = 2 ~ 40 k， Cext = 10 pF ~ 10 F。
•+VCC •Cext
• tW 0.7
RintCext
数字电子技术第七章脉冲产生于整形 电路[1]
• 2. CT74121 逻辑功能的分析与应
用 • CT74121 的功 •输 入能表 •输 出
•TR-A•TR-B •TR+ •Q •Q •0 •× •1 •0 •1 •× •0 •1 •0 •1 •× •× •0 •0 •1 •1 •1 •× •0 •1
数字电子技术第七章脉冲产生于整形 电路[1]
一、脉冲信号产生与整形的方法
•获取脉冲信 号的方法
•用多谐振荡器直接产生。 •用整形电路对已有波形进行整形、变换。
•施密器特触• 发
• 主要用以将缓慢变化或快速变化 常用的的非有矩施形密脉特冲触变发换器成和陡单峭稳的态矩触形发脉器冲。。
•单稳态触发 器
• 主要用以将宽度不符合要求的 脉冲变换成符合要求的矩形脉冲。
数字电子技术第七章脉冲产生于整形 电路[1]
7.2 555 定时器及其应用
•主要要求：
•了解 555 定时器的电路结构，掌握其符号和功能。 •掌握用 555 定时器构成施密特触发器、单稳态 •触发器和多谐振荡器的方法。
PPT文档演模板
数字电子技术第七章脉冲产生于整形 电路[1]
一、555 定时器的工作原理和逻辑功能
数字电子技术第七章脉冲产生于整形 电路[1]
•uI
•
输
入
• 暂稳态期
•单
波 形
间不能再次触发。
•稳
• •下O面通过工作波形的分析来•t说明可
•工单 •作稳输 •波出 •形波形 •举 •例单
稳 形输
出
•
•
型 型
•
•
不可重区复别触。•Ou发型和不可重复触发型触•时发，器输触的出发翻脉转冲为到暂来
重
•t百度文库
•+VCC •TR-A
•
••+TT欲RR•发-负那B 信•脉么R号I冲C应C触TX7如发4R1何X，2/1C加则X的呢触？••QQ
将B 加触入发•例，负脉而脉冲冲T从R触+T接发R-应A1。或用T举R-
•+VCC
•1
•1
•1 •1
•1 •0 •× •× •0
•脉•发和•I u冲I脉T•能触触可通R•冲正欲表发发-见过B从脉正的端，至•，对RT冲脉分的也I少CRC触冲析用可+T有CT加7X发触7就法负一44R入1应发1可。脉接X22，1/用，1C知冲0可而X功举则。道触正T将发R•O触。u-AO•+VCC
•脉冲信号产生 与整形电路的实
•用门电路构成。 •用专用的集成电路。
现
•用 555 定时器构成。
• 是一种多用途集成电路，只要外接少量阻容
元件就可构成施密特触发器、单稳态触发器和多
谐振荡器等，使用方便、灵活，应用广数字泛电子。技术第七章脉冲产生于整形
PPT文档演模板
电路[1]
二、施密特触发器 •Schmitt Trigger
•(二)对称多谐振荡器
• 合理取值，使 G1、G2 门工 作在电压传输特性的转折区，使
两个反相器都工作于放大状态。
•RF
•RF
1
•G
2•G
1
•C 2
•uI
1
•uO1 •uI
•uO •uO
12
2
•C •形成正反馈回 • 通过 RC 电2 路路的充放电作用
自动控制 uI1、uI2 波形的变化，从 而控制 G1、G2 门交替开通和关闭 ，使电路输出周期性的矩形脉冲
•
uI > UT+ 后，uO = UOL,
只有当 uI下降到经过 UT-
时，uO 才会发生跃变。
•t
•
uI < UT-后，uO = UOH
只有当 uI 上升到经过 UT+时，
uO 才会发生跃变。
•t 数字电子技术第七章脉冲产生于整形
电路[1]
•脉冲整形
•uI •UT+ •UT-
•O •u
O
• 将受到干扰的或不符合边沿要 求的信号整形成较好的矩形脉冲。
•555 定时器简介
• 555 定时器是一种结构简单、使用方便灵活、用 途广泛的多功能电路。它电源电压范围宽(双极型 555 定时器为 5 ~ 16 V，CMOS 555 定时器为 3 ~ 18 V)，可 提供与 TTL 及 CMOS 数字电路兼容的接口电平，还可 输出一定功率，驱动微电机、指示灯、扬声器等。
•t
稳态，经暂稳态持
复 触 发
•O •
W
W
续时间 tW 后重新自
外触发脉冲未 动•回t 到稳态。
可 重 复 触
•u
来时，输出为稳态。 • 暂稳态期间能再 次触发。其输出脉宽
O
•t
W
•t
W
将在原暂稳态时间基 础上再展宽 tW 。
波 发 •O
PPT文档演模板
•t 数字电子技术第七章脉冲产生于整形
电路[1]
PPT文档演模板
•施密特触发 器工作特点
•(1)允许输入信号为缓慢变化的信号。
•(2)有两个阈值电压。
•(3)有两个稳态。数字电子技术第七章脉冲产生于整形
电路[1]
•(二)施密特触发器应用举例
•波形变换
•uI •UT+ •UT-
PPT文档演模板
•O •u •UOOH
•UOL •O
• 将三角波、正弦波和其它 •不规则信号变换成矩形脉冲。
•(一)施密特触发器的特性和符号
•u •UOOH
•时使，输•经出经出当过发过发u生U当IU生从T跃T+跃u大-处变处I 变从减才。才。小小•能能u增I使大输时，
•uO
•UOL
•O
•UT- •UT+
•uI
• 具有施密特 特性的与非门符号
•负向阈值电压 •正向阈值电压
•回差电压 •UT =•UT+ - UT-
• 当 uC 上升到 UT+ 时，施密特触
••uUC
发器状态翻转，uO 跃变为低电平 UOL。
• •UCTE+ N = 0 时，uO = 1，多这谐时振C荡经器R不和工施作密；特触发器的输出电
E析N•时U•=OT省-1略时它，。不影响振荡•t 器电阻•又路翻RO工转当放作，电u，uCO，下下重使降面新到u分跃C 下U变T降-为时。高，电触平发U器OH，
• • • • • • • • • • •
PPT文档演模板
脉
冲
•uI
展宽•接成冲正脉 电路•触发方式•uI
和
工
•O
作
•u
波
O
形
•O
•Q •Q •RI CX RX/CX
•Cext •Rext •+VCC
•t •将窄脉冲展宽成 •tW 宽度为 tW 的脉冲
•t
• 若已知 F
Rext = 10 k，Cext = 1
•TR-B
•TR
+
•RI CX RX/CX
•Q
•Q •有 2 个互补输出端
• “×”号表示非
•外接定时元件端
逻辑连接，即没有任何 逻辑信息的连接，例如 外接 R、C 和 VCC 等。
PPT文档演模板
•Rint •Cext •Rext/Cext
数字电子技术第七章脉冲产生于整形 电路[1]
• 如何使用 Rint、Cext 和 Rext / Cext 端？
时 •uA
•uA
•uC •G •u •uC
•tW
O •uB
•uB
•u
• 门的•单定稳时态时触间发即器为组单成稳的O态定触时发电器路的和暂工稳作态波持形续时间。
PPT文档演模板
•
因此，利用单稳态触发器可以控
制门
• 开通与否以及开通多长时间。数字电子技术第电七路章[1脉] 冲产生于整形
• 3. 脉冲展宽
•作
•输入时，电路处于稳态；在外触发脉冲作用下， 电路将从稳态翻转到暂稳态，经一段时间后，
•特 电路又自动返回到原来的稳态。
•点
• 暂稳态时间长短取决于电路本 •身的参数，与外加触发脉冲无关。
PPT文档演模板
数字电子技术第七章脉冲产生于整形 电路[1]
•不 • 暂稳态期间如再次被触发，对原暂稳时 可 间无影响，输出脉冲宽度 tW 仍从第一次触发
数字电子技术第七章脉 冲产生于整形电路
PPT文档演模板
2020/11/21
数字电子技术第七章脉冲产生于整形 电路[1]
7.1 概 述
•主要要求：
•了解脉冲信号产生与整形的方法。
•了解多谐振荡器的常用电路及其工作原理。
PPT文档演模板
•了解施密特触发器和单稳态触发器的逻辑 •功能、工作特点和典型应用。
•单 重 开始计算。
•稳
复 触
•1
• 限定符号“1 ”
•态 发 •uI
•uO 表示不可重复触发型单稳
•触 型
态触发器。
•发 •可 • 暂稳态期间如再次被触发，输出脉冲宽
•器
重 复
度可在此前暂稳态时间的基础上再展宽 tW 。
触 发 •uI 型
• 限定符号“ ” •uO 表示可重复触发型单稳
态触发器。
PPT文档演模板