用集成門電路構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器ppt課件

1、6.3.1 6.3.1 用集成門電路構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器用集成門電路構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 6.3.2 6.3.2 集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 6.3.3 6.3.3 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的運(yùn)用單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的運(yùn)用 脈沖電路的研討重點(diǎn)與數(shù)字電路有何不同？常用脈沖波形的產(chǎn)生與變換電路有哪些？周期性矩形波的主要參數(shù)？施密特觸發(fā)器的特點(diǎn)和主要運(yùn)用？任務(wù)特點(diǎn)： 第一，它有穩(wěn)態(tài)和暫穩(wěn)態(tài)兩個(gè)不同的任務(wù)形狀； 第二，在外加脈沖作用下，觸發(fā)器能從穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)到暫穩(wěn)態(tài)； 第三，在暫穩(wěn)態(tài)維持一段時(shí)間后，將自動(dòng)前往穩(wěn)態(tài)，暫穩(wěn)態(tài)維持時(shí)間的長(zhǎng)短取決于電路本身的參數(shù)，與外加觸發(fā)信號(hào)無關(guān)。例：樓道的路燈 。6.3.1 6.3.1 用集成

2、門電路構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器用集成門電路構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 1. 電路組成及任務(wù)原理 暫穩(wěn)態(tài)是靠RC電路的充放電過程來維持的。由于圖示電路的RC電路接成微分電路方式，故該電路又稱為微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。 圖6-14 集成門電路構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 1 輸入信號(hào)uI為0時(shí)，電路處于穩(wěn)態(tài)。 uI2=VDD，uO=UOL =0，uO1UOH =VDD。 2外加觸發(fā)信號(hào)，電路翻轉(zhuǎn)到暫穩(wěn)態(tài)。當(dāng)uI產(chǎn)生正跳變時(shí)，uO1產(chǎn)生負(fù)跳變，經(jīng)過電容C耦合，使uI2產(chǎn)生負(fù)跳變，G2輸出uO產(chǎn)生正跳變；uO的正跳變反響到G1輸入端，從而導(dǎo)致如下正反響過程： 使電路迅速變?yōu)镚1導(dǎo)通、G2截止的形狀，此時(shí)，電路處于uO1=UOL、

3、uO=uO2=UOH的形狀。然而這一形狀是不能長(zhǎng)久堅(jiān)持的，故稱為暫穩(wěn)態(tài)。 3電容C充電，電路由暫穩(wěn)態(tài)自動(dòng)前往穩(wěn)態(tài)。 在暫穩(wěn)態(tài)期間，VDD經(jīng)R對(duì)C充電，使uI2上升。當(dāng)uI2上升到達(dá)G2的UTH時(shí)，電路會(huì)發(fā)生如下正反響過程： 使電路迅速由暫穩(wěn)態(tài)前往穩(wěn)態(tài)，uO1=UOH、uO= uO2=UOL。從暫穩(wěn)態(tài)自動(dòng)前往穩(wěn)態(tài)之后，電容C將經(jīng)過電阻R放電，使電容上的電壓恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)時(shí)的初始值。 圖6-15 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器任務(wù)波形 2.主要參數(shù) 1輸出脈沖寬度tw 輸出脈沖寬度tw，就是暫穩(wěn)態(tài)的維持時(shí)間。根據(jù)uI2的波形可以計(jì)算出： tw 0.7RC 2 恢復(fù)時(shí)間tre 暫穩(wěn)態(tài)終了后，電路需求一段時(shí)間恢復(fù)到初始形狀

4、。普通，恢復(fù)時(shí)間tre為35放電時(shí)間常數(shù)通常放電時(shí)間常數(shù)遠(yuǎn)小于RC。 設(shè)觸發(fā)信號(hào)的時(shí)間間隔為T，為了使單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器可以正常任務(wù)，該當(dāng)滿足Ttw +tre的條件，即Tmin= tw +tre。因此，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的最高任務(wù)頻率為 fmax = 1/ Tmin = 1/tw +tre 在運(yùn)用微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器時(shí)，輸入觸發(fā)脈沖uI的寬度tw1應(yīng)小于輸出脈沖的寬度tw，即tw1tw，否那么電路不能正常任務(wù)。如出現(xiàn)tw1tw的情況時(shí)，可在觸發(fā)信號(hào)源uI和G1輸入端之間接入一個(gè)RC微分電路。 3.對(duì)輸入觸發(fā)脈沖寬度的要求 3最高任務(wù)頻率fmax或最小任務(wù)周期Tmin6.3.2 6.3.2 集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器集

5、成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 用集成門電路構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器雖然電路簡(jiǎn)單，但輸出脈沖寬度的穩(wěn)定性較差，調(diào)理范圍小，而且觸發(fā)方式單一。因此實(shí)踐運(yùn)用中常采用集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。 1. 輸入脈沖觸發(fā)方式 上升沿觸發(fā)下降沿觸發(fā) 2. 不可反復(fù)觸發(fā)型與可反復(fù)觸發(fā)型 圖圖a為不可反復(fù)為不可反復(fù)型觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器型觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器該電路在觸發(fā)進(jìn)入暫該電路在觸發(fā)進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)期間如再次遭到觸穩(wěn)態(tài)期間如再次遭到觸發(fā)，對(duì)原暫穩(wěn)態(tài)時(shí)間沒發(fā)，對(duì)原暫穩(wěn)態(tài)時(shí)間沒有影響，輸出脈沖寬度有影響，輸出脈沖寬度tw仍從第一次觸發(fā)開場(chǎng)仍從第一次觸發(fā)開場(chǎng)計(jì)算。計(jì)算。 圖圖b為可反復(fù)為可反復(fù)觸發(fā)型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器觸發(fā)型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 該電路在觸發(fā)進(jìn)入該電路在觸發(fā)

6、進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)期間如再次被暫穩(wěn)態(tài)期間如再次被觸發(fā)，那么輸出脈沖觸發(fā)，那么輸出脈沖寬度可在此前暫穩(wěn)態(tài)寬度可在此前暫穩(wěn)態(tài)時(shí)間的根底上再展寬時(shí)間的根底上再展寬tw。 因此，采用可反復(fù)觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器時(shí)能比較因此，采用可反復(fù)觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器時(shí)能比較方便地得到繼續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)的輸出脈沖寬度。方便地得到繼續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)的輸出脈沖寬度。3. TTL集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路74121的功能及其運(yùn)用74121是一種不可反復(fù)觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，它既可采用上升沿觸發(fā)，又可采用下降沿觸發(fā)，其內(nèi)部還設(shè)有定時(shí)電阻Rint(約為2k)。 表6-1 74121電路的功能表 圖6-16 74121的電路符號(hào) 觸發(fā)輸入端 輸出端 外接定時(shí)元件引

7、腳 內(nèi)部電阻引腳 功能： 1觸發(fā)方式： 圖6-17 74121運(yùn)用電路2定時(shí)元件接法： 輸出脈沖uO的寬度：tw 0.7RCext外接電容Cext普通取值范圍為10 pF10F，在要求不高的情況下最大值可達(dá)1000F。圖圖(a)：外接電阻：外接電阻R=Rext1.440k。圖圖(b)：用內(nèi)部電阻：用內(nèi)部電阻RRint (約為約為2k)。6.3.36.3.3單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的運(yùn)用單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的運(yùn)用 1. 脈沖延時(shí)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的主要運(yùn)用是整形、定時(shí)和延時(shí)。 圖6-18單穩(wěn)電路的延時(shí)作用 假設(shè)需求延遲脈沖的觸發(fā)時(shí)間，可利用單穩(wěn)電路來實(shí)現(xiàn)。 uO的下降沿比的下降沿比uI的下降沿延遲了的下降沿延遲了tw的時(shí)

8、間。的時(shí)間。 2.脈沖定時(shí) 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器可以產(chǎn)生一定寬度tw的矩形脈沖，利用這個(gè)脈沖去控制某一電路，那么可使它在tw時(shí)間內(nèi)動(dòng)作(或者不動(dòng)作)。 圖6-19脈沖定時(shí)6-3dqJ4PP7-uAn(w*x90cPOgrfYmQbOtrOwOC2jonloB*MVsDoYanxJ*uep&2Rammiegv$M!FYSt!iH0DmrXRej3I4vZq53ratkX8iloxSjo6q5az1Mq0AWXxLmpOk0UEgP(YmkMsrCPwher#R6+BTWQGABRh7tgVNX8yX7e3FOnqTwlihmB(MTnvbFUZ#%s4wA9hSHO)mMDuC)V7-yPRM%

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