第九章數(shù)字電路ppt課件

1、 第九章 脈沖波形的產(chǎn)生與變換 一、多諧振蕩器 二、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 三、施密特觸發(fā)器 四、555定時器及其應(yīng)用 一、多諧振蕩器1、門電路的多諧振蕩器2、石英晶體振蕩器（自學(xué)）（1）電路組成特點：沒有外接的觸發(fā)信號，上電后即可自行建立振蕩而產(chǎn)生矩形波或方波。（2）工作原理1）設(shè)接通電源時，C沒有儲能、電路的初態(tài)為：Vo11；Vo20令其為第一穩(wěn)態(tài)。此時，Vo1通過R對C充電，Vi的電壓逐漸升高，當達到Vth時，轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠娖剑瑥亩筕o10；Vo21。進入第二穩(wěn)態(tài)。2）進入第二穩(wěn)態(tài)時，Vo10；Vo21。由于保護二極管的鉗位作用，電位不再繼續(xù)升高，同時由于G2的TN導(dǎo)通，C通過它而對地放電，使得Vi

2、的電位開始降低。當降到Vth以下時，Vi又翻轉(zhuǎn)為低電平，使Vo11；Vo20。跳變回第一穩(wěn)態(tài)。如此往復(fù)，產(chǎn)生周期變化的脈沖波形。（3）振蕩周期的計算 P349二、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器特點：電路有一個穩(wěn)態(tài)和一個暫穩(wěn)態(tài)。 在外來觸發(fā)信號作用下，電路由穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)到暫穩(wěn)態(tài)。 經(jīng)歷一段時間后，電路自動返回穩(wěn)態(tài)。 P3521、門電路的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器（1）電路組成及工作原理沒有觸發(fā)信號時，Vi1；G2的兩個輸入腳均接地，為低電平，故Vo21此時，G1兩個輸入端均為1，則Vo10電容兩端電壓幾乎為0V，電路處于“穩(wěn)態(tài)”。P352書上介紹的例子大家自己看，我們介紹一下P353 圖9.2.1（a） 電容充電，返回穩(wěn)態(tài)在上一步

3、完成的瞬間，由于Vo11，電源通過G1、C、R到地形成充電回路，Vc逐漸增大，而VR則隨之降低，當VR降低到Vth以下時，VR跳變?yōu)榈碗娖剑瑥亩筕o21，當觸發(fā)信號撤除后，Vo10，電容的充電過程很快，所以第二步的狀態(tài)不會持續(xù)很久，因此稱暫穩(wěn)態(tài)。觸發(fā)信號到來時，Vi0；使得Vo11，經(jīng)電容耦合，使得VR1從而使Vo20。Vo2的低電平同時又作用回G1，無論Vi為何值，仍然可以保證Vo1為高電平，說明此時撤除觸發(fā)信號電路還是可以維持這個狀態(tài)。暫穩(wěn)態(tài)結(jié)束后，電容又通過R放電，使其儲能回歸到穩(wěn)態(tài)時的初始狀態(tài)。（2）參數(shù)計算輸出脈寬0.7RCWt恢復(fù)時間3()reddt為放電時間常數(shù)最高工作頻率ma

4、xmin11WrettfT2、集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器分為和兩種。不可重復(fù)觸發(fā)可重復(fù)觸發(fā)設(shè)輸出脈寬為均為上升沿觸發(fā)三、施密特觸發(fā)器特點：屬于電平觸發(fā)，對于緩慢變化的信號仍然適用，當輸入信 號達到某定值時，輸出電壓會發(fā)生突變。 輸入電壓增加和減少時，電路有不同的閾值電壓。 P3651、門電路組成的施密特觸發(fā)器根據(jù)疊加原理有：2111212iioRRVVVRRRR兩個閾值電壓分別是：122212TthTthRRVVRRRVVR1、555定時器功能分析（1）當RD0時，無論輸入何值，輸出復(fù)位，即Vo0。（2）在RD1的前提下：令 當閾值輸入Vi1X，觸發(fā)輸入Vi2X時： R0，S1,此時RS觸發(fā)器置0，輸出

5、Vo0，放電管導(dǎo)通 21,33CCCCXYVV 當閾值輸入Vi1X，觸發(fā)輸入YVi2X時： R0，S1,此時RS觸發(fā)器置0，輸出Vo0，放電管導(dǎo)通 ： R0，S0,此時RS觸發(fā)器狀態(tài)不定上述條件可以合并為： R0，S1,此時RS觸發(fā)器置0，輸出Vo0，放電管導(dǎo)通 當閾值輸入Vi1X時： R1，S1,此時RS觸發(fā)器保持，輸出Vo不變，放電管狀態(tài)不變 當閾值輸入Vi1X，觸發(fā)輸入YVi2X時： R1，S1,此時RS觸發(fā)器保持，輸出Vo不變，放電管狀態(tài)不變 ： R1，S0,此時RS觸發(fā)器狀態(tài)置1，輸出Vo1，放電管截止。上述條件可以合并為： R1，S1,此時RS觸發(fā)器保持，輸出Vo不變，放電管狀態(tài)不

6、變綜上所述，有： R0，S1,此時RS觸發(fā)器置0，輸出Vo0，放電管導(dǎo)通： R0，S0,此時RS觸發(fā)器狀態(tài)不定： R1，S1,此時RS觸發(fā)器保持，輸出Vo不變，放電管狀態(tài)不變： R1，S0,此時RS觸發(fā)器狀態(tài)置1，輸出Vo1，放電管截止。2、定時器的應(yīng)用（1）單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器ln31.1WRCRCt不可重復(fù)觸發(fā)單穩(wěn)可重復(fù)觸發(fā)單穩(wěn)在暫穩(wěn)態(tài)期間，T導(dǎo)通，C放電。觸發(fā)信號撤除后，C充電，只要未沖到2Vcc/3，電路均處于暫穩(wěn)態(tài)。若此時有新的觸發(fā)脈沖，T再次導(dǎo)通，C放電，重新觸發(fā)暫穩(wěn)態(tài)。（2）多諧振蕩器注意：多諧振蕩器無需輸入信號，故沒有Vi22121212ln20.7()ln20.7()11.43()2CCRRCCRRRRCR