《数字电子技术》课程PPT教学课件（数字电路）第八章 脉冲产生与整形

第八章脉冲产生与蓑形 波形变换电路 脉冲产生电路 施密特触发器 集成定时器 小结

第八章 脉冲产生与整形 小结 波形变换电路 脉冲产生电路 施密特触发器 集成定时器

第八章脉冲产生与蓑形 本章将介绍常用的脉冲变换、整形和产生电 路——单稳态触发器、施密特触发器、多谐振荡 器和多用途的55定时器。 重点:脉冲电路的分析、微分型单稳态触发器、 晶体振荡器、555定时器

第八章 脉冲产生与整形 555定时器。 本章将介绍常用的脉冲变换、整形和产生电 路——单稳态触发器、施密特触发器、多谐振荡 器和多用途的555定时器。 重点: 脉冲电路的分析、微分型单稳态触发器、 晶体振荡器

第一节波形变换电路 RC积分输出电压不能突变路应满足条件: 适当选取 电容C两端电压逐步升高。RC>t的储 改板间 能变化,可实现信号的积分与 A Y A 电路 波形 微分电路应满足条件:分电路 TRC<<tw

一、RC积分与微分电路 第一节 波形变换电路 适当选取RC电路的时间常数，利用电容极板间的储 能变化，可实现信号的积分与微分。 积分电路应满足条件： τ= RC >>tW tW RC积分电路 电路 波形 A Y C R A Y 输出电压不能突变， 电容C两端电压逐步升高。 A Y R C A Y RC微分电路 电路 波形 tW 微分电路应满足条件： τ= RC <<tW

第一节波形变换电路 单输入信号A负跳 回顾:妻变时,电路状态发生 当R变化,称为触发。 或0的状态,两个稳定状 & 态,因而称义稳态触发器。 0 暂稳态 电阻y使B点触发后,A很快回到高电平, 为;电 后维持1,电阻电压逐步下降。 触为B点电压下降,达到阈 值电压以下时,Q翻转回1, Q翻转为0

A Q B Q & G1 Q RD & G2 Q SD 二、单稳态触发器的工作原理 第一节 波形变换电路 当RD =SD =1时，Q可处于1 或0的状态，它具有两个稳定状 态，因而称为双稳态触发器。 回顾： 基本RS触发器 0 1 1 1 Q1 0 RD Q 单稳态 触发器 接入电阻R，使B点 为低电平。 A=1 0 1 当A=1时， 由于B=0，因此 Q=1， Q=0。电 路工作在稳定状 态。 0 当A负跳变时， 1 G1门输出为高电平，Q由0变为1。 0 Q由1变为0。 B跟随Q上升， 输入信号A负跳 变时，电路状态发生 变化，称为触发。 触发后，A很快回到高电平， 1 Q维持1，电阻电压逐步下降。 1 B R C 1 暂稳态 B点电压下降，达到阈 值电压以下时，Q翻转回1， Q翻转为0。 01

第一节波形变换电路 单稳态触发器的一般特性: 1.只有一个稳态,另有一个暂稳态。 2.何时翻转到暂稳态取决于输入信号。 3.何时翻转回稳态取决于电路参数R与C。 A 单稳态 触发器 Q 稳态暂态

单稳态触发器的一般特性: 1. 只有一个稳态，另有一个暂稳态。 稳态 暂态 2．何时翻转到暂稳态取决于输入信号。 3．何时翻转回稳态取决于电路参数R与C。 第一节 波形变换电路 单稳态 触发器 A Q A Q tA tW

第一节波形变换电路 参数计算: 1.4暂稳态时间 运用“三要素法” B点初始电压U0)=UD B点终了电压UB()=0 时间常数 TRC 忽略电路中其 他电阻的影响 可得B点电压瞬时值 uB(t)=UB(o)+UB(0+)-UB(O-let=udpe

参数计算： 第一节 波形变换电路 1．tW——暂稳态时间 运用“三要素法”   t t B B B B u t U U U e U e − − =  + + − − = DD ( ) ( ) [ (0 ) (0 )] 忽略电路中其 他电阻的影响 B点初始电压 UB (0+ )=UDD B点终了电压 UB (∞)=0 时间常数 τ=RC 可得B点电压瞬时值

第一节波形变换电路 参数计算: 设门电路的阈值电压为Umu,则 UN=U TH DDe t U tw=tIn UDD -UTH 若则 UTH(1/)UDD tu≈0.7=0.7RC

参数计算： 第一节 波形变换电路 若 UTH=(1/2)UDD DD TH DD W l n U U U t − = 则 tW ≈0.7τ=0.7RC 设门电路的阈值电压为UTH，则 UTH = UDD  W e t −

第一节波形变换电路 参数计算: 2.t 恢复时间 tr=(3-5)τ 式中x为电容放电的时间常数。 忽略门电路输入电阻的影响,τn=RC 3. max 最高工作频率 max ≤ t + t re

参数计算： 第一节 波形变换电路 2．t re ——恢复时间 3． fmax——最高工作频率 w re 1 t + t f max≤ t re=(3~5)τre 式中τre为电容放电的时间常数。 忽略门电路输入电阻的影响，τre =RC

第一节波形变换电路 讨论 1.若采用TTL门电路,为保证稳态时门2输入低电平, 电阻R必须小于关门电阻Rm如标准74系列应小于7002 采用CMOS电路无此限制。 2.为减小恢复时间t,可在R上并联一个二极管,给电容 C提供放电回路。 3.若输入脉冲过宽(t>1),电路工作可能不正常, 可在输入端另加一RC微分电路,形成窄输入脉冲 4.采用或非门电路同样可以构成单稳态触发器。 5.反馈环节也可采用RC积分电路

5. 反馈环节也可采用RC积分电路。 第一节 波形变换电路 讨论： 1．若采用TTL门电路，为保证稳态时门2输入低电平， 电阻R必须小于关门电阻Roff，如标准74系列应小于700Ω。 采用 CMOS 电路无此限制。 2．为减小恢复时间t re，可在R上并联一个二极管，给电容 C提供放电回路。 3．若输入脉冲过宽（tA＞tW），电路工作可能不正常， 可在输入端另加一RC微分电路，形成窄输入脉冲。 4．采用或非门电路同样可以构成单稳态触发器

第一节波形变换电路 、集成单稳态触发器 可重复触发型 集成单稳态触发器 不可重复触发型 不可重复触发 可重复触发

三、集成单稳态触发器 第一节 波形变换电路 集成单稳态触发器 可重复触发型 不可重复触发型 不可重复触发 可重复触发