第六章數(shù)電課件ppt課件

1、一、矩形脈沖的基本特性一、矩形脈沖的基本特性1. 矩形脈沖的二值性矩形脈沖的二值性矩形脈沖矩形脈沖二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)高、低電平高、低電平1、02. 矩形脈沖的特性參數(shù)矩形脈沖的特性參數(shù)TT 脈沖周期脈沖周期UmUm 脈沖幅度脈沖幅度0.5UmtWtW 脈沖寬度脈沖寬度0.1Um0.9Umtrtr 上升時(shí)間上升時(shí)間tftf 下降時(shí)間下降時(shí)間3. 獲得脈沖的方法：獲得脈沖的方法：1） 自激振蕩電路直接產(chǎn)生矩形脈沖。自激振蕩電路直接產(chǎn)生矩形脈沖。由多諧振蕩器來(lái)實(shí)現(xiàn)由多諧振蕩器來(lái)實(shí)現(xiàn) 555 定時(shí)器是構(gòu)成多諧振蕩器、施密特觸發(fā)器和單定時(shí)器是構(gòu)成多諧振蕩器、施密特觸發(fā)器和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的既經(jīng)濟(jì)又

2、簡(jiǎn)單實(shí)用的器件。穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的既經(jīng)濟(jì)又簡(jiǎn)單實(shí)用的器件。2） 將已有波形正弦波、鋸齒波等整形為矩將已有波形正弦波、鋸齒波等整形為矩形脈沖。形脈沖。 由施密特觸發(fā)器和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器來(lái)實(shí)現(xiàn)由施密特觸發(fā)器和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器來(lái)實(shí)現(xiàn)二、二、555 555 定時(shí)器定時(shí)器1. 電路組成電路組成CC32VCC31V輸出輸出緩沖緩沖+VCCuOTD5 k5 k5 kRQ&1uD2. 基本功能基本功能+VCCuOTD5 k5 k5 kRQ&1uD 0UOL飽和飽和2VCC/3 111UOLVCC/3 飽和飽和VCC/3 不變不變不變不變2VCC/3UT+UOH UT特點(diǎn)特點(diǎn):1. 只有兩種狀態(tài)只有兩種狀態(tài): 穩(wěn)態(tài)和暫穩(wěn)態(tài)；

3、穩(wěn)態(tài)和暫穩(wěn)態(tài)；2. 外來(lái)觸發(fā)外來(lái)觸發(fā) （窄）（窄） 脈沖使脈沖使: 穩(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài)暫穩(wěn)態(tài)暫穩(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài)；穩(wěn)態(tài)；3. 暫穩(wěn)態(tài)持續(xù)時(shí)間僅取決于電路參數(shù)暫穩(wěn)態(tài)持續(xù)時(shí)間僅取決于電路參數(shù), 與觸發(fā)脈沖無(wú)關(guān)。與觸發(fā)脈沖無(wú)關(guān)。用途：用途：定時(shí)：產(chǎn)生一定寬度的方波。定時(shí)：產(chǎn)生一定寬度的方波。延時(shí)：將輸入信號(hào)延遲一定時(shí)間后輸出。延時(shí)：將輸入信號(hào)延遲一定時(shí)間后輸出。整形：把不規(guī)則波形變?yōu)閷挾取⒎榷枷嗟鹊拿}沖。整形：把不規(guī)則波形變?yōu)閷挾取⒎榷枷嗟鹊拿}沖。一、電路組成及工作原理一、電路組成及工作原理+VCCuOQ&1TDQRCuIuCuI 與與 VCC/3 比較比較uC 與與 2VCC/3 比較比較110101飽和飽和11

4、0截止截止引起暫穩(wěn)態(tài)的原因引起暫穩(wěn)態(tài)的原因:1. 通電的隨機(jī)過(guò)程；通電的隨機(jī)過(guò)程；2. uI 從從 1 0使使 u2 1 &QQTRATRBTR+RintCextRICXRX/CXRext / Cext 表示不屬于邏輯狀態(tài)連接表示不屬于邏輯狀態(tài)連接下降沿觸發(fā)輸入下降沿觸發(fā)輸入上升沿觸發(fā)輸入上升沿觸發(fā)輸入非重復(fù)觸發(fā)非重復(fù)觸發(fā)外接定時(shí)外接定時(shí)電阻、電容電阻、電容VCC內(nèi)接接定時(shí)電阻引出端內(nèi)接接定時(shí)電阻引出端)(BA TRTRTRTR2. 功能表功能表輸輸 入入輸輸 出出注注TRA TRB TR+Q Q L H L H L H H L H L H L H L H保持保持穩(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài) H H H H H下

5、降沿下降沿觸發(fā)觸發(fā) L L 上升沿上升沿觸發(fā)觸發(fā))(BA TRTRTRTR3. 主要參數(shù)主要參數(shù)RCRCt7 . 0 2lnW 輸出脈寬輸出脈寬 tw:輸入觸發(fā)脈沖最輸入觸發(fā)脈沖最小周期小周期 Tmin :reWminttT 周期性輸入觸發(fā)周期性輸入觸發(fā)脈沖占空比脈沖占空比 q:reWWminWtttTtq 二、可重復(fù)觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器二、可重復(fù)觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 74122可重復(fù)觸發(fā)可重復(fù)觸發(fā) 在暫穩(wěn)態(tài)期間在暫穩(wěn)態(tài)期間, 能夠接受新的觸發(fā)信號(hào)。能夠接受新的觸發(fā)信號(hào)。1. 圖形符號(hào)圖形符號(hào)1QQTRATRBTR+ARintCextRICXRX/CXRext / Cext &RTR+BRD直接復(fù)位直

6、接復(fù)位)(BABA TRTRTRTRTR可重復(fù)觸發(fā)可重復(fù)觸發(fā)2. 功能表功能表輸輸 入入輸輸 出出注注RD TRA TRB TR+A TR+BQ Q L H H L L L H L H L H L H復(fù)位復(fù)位保持保持穩(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài) H L H H L H H L H L H L H H L H H上升沿上升沿觸發(fā)觸發(fā) H H H H H H H H H H H下降沿下降沿觸發(fā)觸發(fā))(BABA TRTRTRTRTR當(dāng)定時(shí)當(dāng)定時(shí)電容電容C 1000 pF時(shí)時(shí):RCt32. 0W 一、延時(shí)與定時(shí)一、延時(shí)與定時(shí)1. 延時(shí)延時(shí)1uIuO&uOuFuIuOtW2. 定時(shí)選通定時(shí)選通uFuO二、整形二、整形uIu

7、O一、一、555 定時(shí)器定時(shí)器 是一種多用途的集成電路。只需外接少量阻容元是一種多用途的集成電路。只需外接少量阻容元件便可構(gòu)成各種脈沖產(chǎn)生、整形電路，如施密特觸發(fā)件便可構(gòu)成各種脈沖產(chǎn)生、整形電路，如施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器等。器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器等。12348765GNDTROUTDRCOTHCCVDIS雙極型雙極型 (TTL)電源電源: 4.5 16 V單極型單極型 (CMOS)電源電源: 3 18 V帶負(fù)載能力強(qiáng)帶負(fù)載能力強(qiáng)62784153555R1C+ +R2C1+VCCuO二、多諧振蕩器二、多諧振蕩器 是一種自激振蕩電路，不需要外加輸入信號(hào)，就是一種自激振蕩電路，

8、不需要外加輸入信號(hào)，就可以自動(dòng)地產(chǎn)生出矩形脈沖?？梢宰詣?dòng)地產(chǎn)生出矩形脈沖。 多諧振蕩器沒(méi)有穩(wěn)定狀態(tài)，多諧振蕩器沒(méi)有穩(wěn)定狀態(tài)，只有兩個(gè)暫穩(wěn)態(tài)。暫穩(wěn)態(tài)間的相只有兩個(gè)暫穩(wěn)態(tài)。暫穩(wěn)態(tài)間的相互轉(zhuǎn)換完全靠電路本身電容的充互轉(zhuǎn)換完全靠電路本身電容的充電和放電自動(dòng)完成。電和放電自動(dòng)完成。 改動(dòng)改動(dòng) R、C 定時(shí)元件數(shù)值的定時(shí)元件數(shù)值的大小，可調(diào)節(jié)振蕩頻率。大小，可調(diào)節(jié)振蕩頻率。 在振蕩頻率穩(wěn)定度要求很高的情況下，可采用石英晶在振蕩頻率穩(wěn)定度要求很高的情況下，可采用石英晶體振蕩器。體振蕩器。CRRTf）（2127 . 011 三、施密特觸發(fā)器三、施密特觸發(fā)器 是一種脈沖整形電路，雖然不能自動(dòng)產(chǎn)生矩形脈是一種脈沖

9、整形電路，雖然不能自動(dòng)產(chǎn)生矩形脈沖，卻可將輸入的周期性信號(hào)整形成所要求的同周期沖，卻可將輸入的周期性信號(hào)整形成所要求的同周期的矩形脈沖輸出，還可用來(lái)進(jìn)行幅度鑒別、構(gòu)成單穩(wěn)的矩形脈沖輸出，還可用來(lái)進(jìn)行幅度鑒別、構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器等。態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器等。62784153555+VCCuO2uIUCOuO1+VDDR 施密特觸發(fā)器有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，施密特觸發(fā)器有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，有兩個(gè)不同的觸發(fā)電平，因此具有有兩個(gè)不同的觸發(fā)電平，因此具有回差特性。它的兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)是靠回差特性。它的兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)是靠?jī)蓚€(gè)不同的電平來(lái)維持的，輸出脈兩個(gè)不同的電平來(lái)維持的，輸出脈沖的寬度由輸入信號(hào)的波形決定。沖的寬

10、度由輸入信號(hào)的波形決定。此外，調(diào)節(jié)回差電壓的大小，也可此外，調(diào)節(jié)回差電壓的大小，也可改變輸出脈沖的寬度。改變輸出脈沖的寬度。外接電壓外接電壓調(diào)節(jié)回差調(diào)節(jié)回差 施密特觸發(fā)器可由施密特觸發(fā)器可由 555 定時(shí)器構(gòu)定時(shí)器構(gòu)成，也可用專(zhuān)門(mén)的集成電路實(shí)現(xiàn)。成，也可用專(zhuān)門(mén)的集成電路實(shí)現(xiàn)。四、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器四、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 也屬于脈沖整形電路，可將輸入的觸發(fā)脈沖變換也屬于脈沖整形電路，可將輸入的觸發(fā)脈沖變換為寬度和幅度都符合要求的矩形脈沖，還常用于脈沖為寬度和幅度都符合要求的矩形脈沖，還常用于脈沖的定時(shí)、整形、展寬延時(shí)等。的定時(shí)、整形、展寬延時(shí)等。62784153555RC+ +C1+VCCuO0.01FuI 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器有一個(gè)穩(wěn)定單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器有一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)和一個(gè)暫穩(wěn)態(tài)。其輸出脈狀態(tài)和一個(gè)暫穩(wěn)態(tài)。其輸出脈沖的寬度只取決于電路本身沖的寬度只取決于電路本身 R、C 定時(shí)元件的數(shù)值，與輸入信定時(shí)元件的數(shù)值，與輸入信號(hào)無(wú)關(guān)。輸入信號(hào)只