脈沖基礎知識與反相器

1、 第第 11 章脈沖基礎知識和反相器章脈沖基礎知識和反相器本章學習目標本章學習目標11.1脈沖基礎知識脈沖基礎知識11.2晶體管開關特性晶體管開關特性11.3反相器反相器本章小結本章小結 本章學習目標本章學習目標掌握脈沖的概念及矩形脈沖波的常用參數(shù)。掌握脈沖的概念及矩形脈沖波的常用參數(shù)。掌握掌握 RC 微分電路和微分電路和 RC 積分電路的組成形式、工作條積分電路的組成形式、工作條件、工作原理及功能。件、工作原理及功能。理解理解 RC 脈沖分壓器的工作原理。脈沖分壓器的工作原理。掌握二極管、三極管的開關特性，理解開關時間的概念。掌握二極管、三極管的開關特性，理解開關時間的概念。了解加速電容的作

2、用及其工作原理。了解加速電容的作用及其工作原理。掌握晶體管反相器的工作原理和特性。掌握晶體管反相器的工作原理和特性。 11.1脈沖基礎知識脈沖基礎知識11.1.1脈沖的概念及其波形脈沖的概念及其波形11.1.2矩形脈沖波矩形脈沖波11.1.3RC 微分電路和微分電路和 RC 積分電路積分電路 11.1.4RC 脈沖分壓器脈沖分壓器 11.1.1脈沖的概念及其波形脈沖的概念及其波形1脈沖的概念脈沖的概念脈沖技術是電子技術的重要組成部分，應用廣泛。脈沖：脈沖技術是電子技術的重要組成部分，應用廣泛。脈沖：瞬間突然變化、作用時間極短的電壓或電流稱為脈沖信號，簡瞬間突然變化、作用時間極短的電壓或電流稱為

3、脈沖信號，簡稱為脈沖。稱為脈沖。2常見的幾種脈沖波形常見的幾種脈沖波形 11.1.2矩形脈沖波矩形脈沖波脈沖技術最常用的波形是矩形波、脈沖技術最常用的波形是矩形波、方波。方波。理想的矩形波理想的矩形波上升沿、下降沿陡直；頂部平坦。上升沿、下降沿陡直；頂部平坦。實際的矩形波波形。實際的矩形波波形。 1矩形脈沖波的主要參數(shù)矩形脈沖波的主要參數(shù)( (1) )幅度幅度 Vm 脈沖電壓變化的最大值。脈沖電壓變化的最大值。( (2) )上升時間上升時間 tr 脈沖從幅度的脈沖從幅度的 10% 處上升到幅度的處上升到幅度的 90% 處所需時間。處所需時間。( (3) )下降時間下降時間 tf 脈沖從幅度的脈

4、沖從幅度的 90% 處下降到幅度的處下降到幅度的 10% 處所需的時間。處所需的時間。( (4) )脈沖寬度脈沖寬度 tp 定義為前沿和后沿幅度為定義為前沿和后沿幅度為 50% 處的寬度。處的寬度。 ( (5) )脈沖周期脈沖周期 T 對周期性脈沖，相鄰兩脈沖波對應點間對周期性脈沖，相鄰兩脈沖波對應點間相隔的時間。周期的倒數(shù)為脈沖的頻率相隔的時間。周期的倒數(shù)為脈沖的頻率 f，即，即Tf1 2矩形波的分解矩形波的分解矩形波可由基波和多次諧波矩形波可由基波和多次諧波疊加而成；基波的頻率與矩形波疊加而成；基波的頻率與矩形波相同，諧波的頻率為基波的整數(shù)相同，諧波的頻率為基波的整數(shù)倍。倍。表達式：表達式

5、： tAtAtAv0005sin53sin3sin 11.1.3RC 微分電路和積分電路微分電路和積分電路一、一、RC 微分電路微分電路1電路組成電路組成2電路特點電路特點輸出信號取自輸出信號取自 RC 電路中的電阻電路中的電阻 R 兩端。即兩端。即 vO = vR 時間時間常數(shù)常數(shù) VT1 時，時， V1 導通，導通，vO 為低電平；為低電平； vI vGS |VPT| + VTN 工作原理工作原理：vI = 0 ( (低電平低電平) )，VGS1 |VTP|，V2 導通，導通，vO 為高電平。為高電平。vI = 1 ( (高電平高電平) )，VGS1 VTN ，V1 導通；導通；但但 |V

6、GS2| tp( ( 3 tp) )條條 件件 tp( ( 0.2tp) )功功 能能突出恒定突出恒定量，壓低量，壓低變化量變化量突出變化突出變化量，壓低量，壓低恒定量恒定量電電 路路 判斷三極管工作狀態(tài)的條件判斷三極管工作狀態(tài)的條件( (NPN 管管) ) 電流條件電流條件偏置條件偏置條件截截 止止IB 0VBE 0VBC 0放放 大大0 IB IBSVBE VT；VBC 0.7 V( (Si) )；VBC 0VBE 0.3 V( (Ge) ) 幾種反相器比較幾種反相器比較反相器反相器電路特點電路特點缺缺 點點優(yōu)優(yōu) 點點晶體管晶體管反相器反相器為分立元件反相器，提為分立元件反相器，提高輸入端抗干擾能力，高輸入端抗干擾能力，基極需另接電源基極需另接電源體積大，功體積大，功耗大耗大電路簡單，可靠電路簡單，可靠MOS反相器反相器MOS管為驅動器，管為驅動器，負載電阻較大負載電阻較大速度低速度低耗電比晶體管反相耗電比晶體管反相器省器省MOS管作管作負載負載負載為負載為MOS管，跨導管，跨導較小較小負載管一直負載管一直導通，功耗導通，功耗較大較大速度較高速度較高CMOS 反反相器相器NMOS管與管與PMOS管互補管互補速度快，功速度快，功耗低，易集耗低，易集成成速度快，功耗低，速度快