湘潭大学信息工程学院：《数字电子技术基础》课程教学资源（PPT课件讲稿）第十章 脉冲波形的产生和整形

第十章”脉冲波形的 产生和整形 §10.1概述 §10.2拖密特触发器 §10.3单稳态触墩器 §10.4多谐振荡器 §10.5555定时器及其应用

第十章 脉冲波形的 产生和整形 §10.3 单稳态触发器 §10.2 施密特触发器 §10.4 多谐振荡器 §10.5 555定时器及其应用 §10.1 概述

10.1概述 获得矩形脉冲波形的两种方法: 1)利用各种形式的多谐振荡器电路, 直接产生矩形脉冲 2)通过整形电路把已有的周期性变化 的波形变换为矩形脉冲。实现这一变换功能 的过程,称作“整形”。 常用的整形电路有单稳态触发器和施 密特触发器

10.1 概 述 获得矩形脉冲波形的两种方法： 1）利用各种形式的多谐振荡器电路， 直接产生矩形脉冲； 2）通过整形电路把已有的周期性变化 的波形变换为矩形脉冲。实现这一变换功能 的过程，称作“整形”。 常用的整形电路 有单稳态触发器和施 密特触发器

图10.1.1描述矩形脉冲特性的主要参数 0.9Vm 0.5V 0.1Vm -T T 1、脉冲周期T; 5、下降时间t 2、脉冲幅度Vm 6、占空比q 3、脉冲宽度t q=tw/T 4、上升时间t

图10.1.1 描述矩形脉冲特性的主要参数 1、脉冲周期T; 2、脉冲幅度Vm 3、脉冲宽度tw 4、上升时间tr 5、下降时间tf 6、占空比q q= tw / T

10.2施密特触发器 施密特触发器( schmitt Trigger)的特点: (1)属于电平触发,当输入信号达到一定电压值时,输出 电压会发生突变,输入信号增加和减少时,电路有不同 的阈值电平。 (2)在电路状态转换时,通过电路内部的正反馈过程, 使输出电压波形的边沿变得很陡。 Vo OH “回差特性 △V=Vr+-V VOL VT. VT+ 施密特触发器的电压传输特性

10. 2 施密特触发器 施密特触发器(schmitt Trigger)的特点： （1）属于电平触发,当输入信号达到一定电压值时,输出 电压会发生突变，输入信号增加和减少时，电路有不同 的阈值电平。 （2）在电路状态转换时，通过电路内部的正反馈过程， 使输出电压波形的边沿变得很陡。 VT- VT+ VO VI VOL VOH 施密特触发器的电压传输特性 “回差特性 ” V= VT+ - VT-

1021用门电路组成的施密特触发器 R2 Vo Voi (a)电路 (b)图形符号 1、工作原理:设G1、G2是CMOS电路,阈值电压 th=VD/2,R1<R2;V1为三角波。 根据叠加原理 R R r+r r+r

10.2.1 用门电路组成的施密特触发器 1 1 R1 R2 VI1 VI VO1 VO 1 VI VO （a）电路 (b)图形符号 1、工作原理：设G1、G2是CMOS电路，阈值电压 Vth=VDD /2, R1< R2 ; VI 为三角波。 根据叠加原理： I I VO R R R V R R R V 1 2 1 1 2 2 1 + + + = G1 G2

R R R r+r r+r Vol Vo (1)V=0时,Vo=0,∴V1≈0: (2)V增加到使V1=Vh时,发生正反馈: ↑→o→o↑使v迅速跳变为V DD 输入电压V由小变大使电路输出发生突变 所对应的值称为v+即正向同值电压 R V=(1+-)V r+r

1 1 R1 R2 VI1 VI VO1 VO （1）VI=0时，VO=0, ∴VI1≈0; （2）VI增加到使VI1= Vth时，发生正反馈： th 2 1 T )V R R V + = (1+ 输入电压VI 由小变大使电路输出发生突变 所对应的值称为VT+,即正向阈值电压； + • + I = t h  V T R R R V V 1 2 2 1 VI1 VO1 VO 使VO迅速跳变为VDD； I I VO R R R V R R R V 1 2 1 1 2 2 1 + + + =

R Vo O1 当V1Vth时,电路状态维持WV变。 3)V上升到最大值后开始下降,当V1= Vth时,发生正反馈: nt→o→VV从V跳变为0; 此时对应的v称为V即负向间值电压; R R ≈ 2●+ r+rr+r V=(1-x)V

此时对应的VI称为VT- ,即负向阈值电压； th 2 1 T )V R R V = (1- − （3）VI上升到最大值后开始下降，当VI1= Vth时，发生正反馈： 当VI1>Vth时,电路状态维持VO=VDD不变。 VO从VDD跳变为0; I t h T V DD R R R V R R R V V • + • + + =  − 1 2 1 1 2 2 1 VI1 VO1 VO 1 1 R1 R2 VI1 VI VO1 VO

2、工作浪形图和传输特性曲线: DD T- ●un t 0 DD VT- VT+ R 0 t T 通过调节R1,R2的比值, 调节回差电压的大小。 回差电

2、工作波形图和传输特性曲线： VO VT VI - VT+ 0 VDD V IVT V+ T- t 0 VO VDD 0 t th 2 1 T V R R V = 2 回差电 压 通过调节R1, R2 的比值， 调节回差电压的大小

210.22集成施密特触发器 TTL集成施密特触发器 二极管与门 施密特电路电平偏移输出电路 R R R R dkny 2kn 1. 4k rR3 R5 R 130g T UCl T3 ICI T2 A-& C Y VD B T T 图形符号 D T 480 R 本本本 RB 图10.2.3带与非功能的TTL集成施密特触发器

*10.2.2 集成施密特触发器 TTL集成施密特触发器 7413 图10.2.3 带与非功能的TTL集成施密特触发器

cMoS集成施密特触发器cc40106 施密特电路 整形级 缓冲级 T T 工工 输入 保护 T T T12 T4

CMOS集成施密特触发器CC40106： 1 VI VO