數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)七章

述述施密特觸述述(a)非(a)非周期(b)周期wTwTtTrigger)是波形變換中的用Trigger)是波形變換中的用電路輸出信號狀態(tài)變化時(由1到0、由0到所對應(yīng)的輸入電平不同2.輸出矩形波邊沿很陡峭。(電路狀態(tài)轉(zhuǎn)時,內(nèi)部存在正反饋工作過程波形變換、脈沖整形、脈沖鑒幅tttt1（a）電（b）用CMOS反相器構(gòu)成的施密1（a）電（b）用CMOS反相器構(gòu)成的施密特觸發(fā)12.工作設(shè)(分壓電阻A0正反饋使2.工作設(shè)(分壓電阻A0正反饋使O=VOH當(dāng)I=“0”時,.VVTAR12VT+稱正向閾值電壓或上限閾值電壓。為A上升VVTAR12VT+稱正向閾值電壓或上限閾值電壓。為A上升時的IA=*當(dāng)I由VDD下降到時,又一個正反饋使0. )TARR12RR 1VT 2*當(dāng)I由VDD下降到時,又一個正反饋使0. )TARR12RR 1VT 2I′=(1R1整理后VTR2時的VT-稱反向閾值電壓或下限閾值電壓,為A下降VVT+定義它們的差VT+定義它們的差為回差電壓VT=VT+-反相輸同相輸 Ru0i10&1tDS&100tG3工作電 Ru0i10&1tDS&100tG3工作電 R0U10&1tD&S110tG3工作電ui＝UD=0.7VR R0U10&1tD&S110tG3工作電ui＝UD=0.7VR＝1S＝1，RS仍為高電平，電路仍維持 Ru1i10&0tDS&010tG3工作電ui＝UD=0.7VR＝1 Ru1i10&0tDS&010tG3工作電ui＝UD=0.7VR＝1S＝1，RS仍為高電平，電路仍維持（3）ui繼續(xù)上升到UT+=UT=1.4VR＝0S電路翻轉(zhuǎn)后ui再上升，電路狀態(tài)不變。u0Ri10&1tDS&010tG3工作電為高電平，這是第一R＝1，（2）uiUu0Ri10&1tDS&010tG3工作電為高電平，這是第一R＝1，（2）uiUD=0.7VR＝1S＝1，RS觸發(fā)器不翻轉(zhuǎn)，uo高電平，電路仍維持在第一種穩(wěn)R＝0S＝1，RS觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，UT+=UT=1.4（3）ui繼續(xù)上升到為低電平，這是第二種穩(wěn)態(tài)。電路翻轉(zhuǎn)后再上升，電路狀態(tài)不變。（4）uiuiUTR＝1SRSu0Ri10&1tDS&100tG3工作電u0Ri10&1tDS&100tG3工作電＝1，R（2）ui＝1，RS觸發(fā)器不翻轉(zhuǎn)，仍上升到高電平，電路仍維持在第一種穩(wěn)態(tài)。uo為低電平，這是第二種穩(wěn)態(tài)。電路翻轉(zhuǎn)后ui再上升，電路狀態(tài)不變ui上升到最大值后下降時uiUTR＝1。S=1，RS觸發(fā)器不ui繼續(xù)下降到UT-=UT-UD=0.7VR＝1S＝0，RS0U－0U－如圖，如果要求如圖，如果要求VT=5V,求R1、R2和VDD定型定型產(chǎn)品VT+VT-1.用波形變1.用波形變換2.用于脈沖整形3.用于脈沖3.用于脈沖鑒幅當(dāng)VT+VT設(shè)4.構(gòu)成多諧振蕩器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的暫穩(wěn)態(tài)通常是靠RC電路的充、放電過程實(shí)現(xiàn)的，據(jù)RC接成種定時：產(chǎn)生固定寬度的脈沖信號RC電路可對矩形波進(jìn)行變換，常用的有微分電由于電路的輸出映RC電路可對矩形波進(jìn)行變換，常用的有微分電由于電路的輸出映輸入波形的突可將矩形波變換為O波（條件RC＜＜Itw）部分，故稱為微分電路（c）輸出（c）輸出波形uO（如果 w，即不滿足積分電路的件（b）可將矩形波變角波（條件RC＞＞tO1為低電平時在VTH電路工作原當(dāng)I=0時O=VOH同時AO1=VOH為穩(wěn)定狀態(tài)低電平，C放電，A指數(shù)下降，低電平，C放電，A指數(shù)下降，平，使 。上升沿觸至A<VTH后，相當(dāng)?shù)碗娖?使。輸出脈寬：利用過輸出脈寬：利用過渡過程三要素法計算高電平輸入G2輸入電流vc(0)VOHvC()(RR0O1跳變?yōu)楦唠娖?該高電由暫穩(wěn)態(tài)進(jìn)入穩(wěn)O1跳變?yōu)楦唠娖?該高電由暫穩(wěn)態(tài)進(jìn)入穩(wěn)態(tài)使電容C充電至VOH所需時間tre(3~5)R0′:門G1觸發(fā)脈沖寬度TTR與恢復(fù)時間treTd=TTR+抗干擾能力較強(qiáng)輸出波形邊沿較差要求觸發(fā)脈沖寬度大于輸出脈沖寬度。上升 VTH電路穩(wěn)態(tài)上升 VTH電路穩(wěn)態(tài)I=0d=0、I2=VDD、因d=0VO=0，故VO1VDD持續(xù)當(dāng)d上升到VTH，正反饋=0、I2=0、 ，進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)隨著C的充電，當(dāng)I2=VTH時又一個正反饋迅速使=1、返回穩(wěn)態(tài)。TW為I2從0上升到VTH所需使AAtuB(t)=UB(∞)+[UB(0+)－UB(∞)]AQBVB穩(wěn)態(tài)AtuB(t)=UB(∞)+[UB(0+)－UB(∞)]AQBVB穩(wěn)態(tài)AQ穩(wěn)態(tài)暫穩(wěn)用CMOS門電穩(wěn)態(tài)為穩(wěn)態(tài)為&11CCDCDdCvdCRR用CMOS門電穩(wěn)態(tài)為穩(wěn)態(tài)為&11CCDCDdCvdCRR設(shè)定CMOS反相器的閾值V2a)01v1D1coC0vv0設(shè)定CMOS反相器的閾值V2a)01v1D1coC0vv0CRdb)外加觸發(fā)信oo1=010G1CvIvdR0ttt121D0 v v VTHv Odb)外加觸發(fā)信oo1=010G1CvIvdR0ttt121D0 v v VTHv O=VTc)電容充電0oo1=1ct01t01vt1C0DtvIv dvtCRw0t=VTc)電容充電0oo1=1ct01t01vt1C0DtvIv dvtCRw0t（1）wC()C(0tW()CvC(0+)=0；vC(（1）wC()C(0tW()CvC(0+)=0；vC()=VRC=twVV(2)恢復(fù)時間11(3)最高工作頻率ftwt0 0t I2達(dá)到VDD+VTH，可能損壞G2門，怎么辦b)用TTL門電阻R的I2達(dá)到VDD+VTH，可能損壞G2門，怎么辦b)用TTL門電阻R的取值可以是任意的嗎路時，電阻R要小于0.7k R?外接R、C微?外接R、C微分單穩(wěn)沖電使用使用置電（2K左右目前集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器定型產(chǎn)品和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應(yīng)1.單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應(yīng)1.tw的時間uO的下降沿比I沒有穩(wěn)態(tài)，有兩個暫穩(wěn)AA放2.由于點(diǎn)在轉(zhuǎn)折區(qū)，電路的靜態(tài)是極不穩(wěn)定的，只要1、的輸入電壓捎有擾動，就會被正反饋回路放大而引起振蕩。當(dāng)電路上電后，若外界干擾或電源波動使I有微小正跳變，則引起正反饋：這時C1開始充電、2.由于點(diǎn)在轉(zhuǎn)折區(qū)，電路的靜態(tài)是極不穩(wěn)定的，只要1、的輸入電壓捎有擾動，就會被正反饋回路放大而引起振蕩。當(dāng)電路上電后，若外界干擾或電源波動使I有微小正跳變，則引起正反饋：這時C1開始充電、C2放的VTH，從而引起另一個正充 —進(jìn)入第二暫穩(wěn)態(tài)這時C2進(jìn)入第二暫穩(wěn)態(tài)這時C2開始充電、C1開始放電，由于電路對稱，其過程和上述C1充電2放電對應(yīng)，如圖示：充—放＋＋－－＋充放＋－－＋充放AQBQAQBQ端鉗位二極管的3.C2充端鉗位二極管的3.C2充放4.電路對稱時T=2若選用74LS系列反相器C1充放取VIK=-1VTT12 =R,且RFF1則:T2RFCln(VOH-VIK)/(VOH-代入?yún)?shù)得T對稱式多對稱式多諧振蕩器的簡化多用于CMOS門組成的多諧振蕩器，RF的選擇必須保證靜態(tài)時G1G2工作在電壓傳輸特性的轉(zhuǎn)折振蕩原理與對稱式多諧振蕩器類似，振蕩周期T≈2.2RFC利用門電路的傳輸延遲時間,將奇數(shù)個反相器首尾相接構(gòu)成 (屬環(huán)利用門電路的傳輸延遲時間,將奇數(shù)個反相器首尾相接構(gòu)成 (屬環(huán)行負(fù)反饋結(jié)構(gòu) TW=3T=2TW=6tpd=2nn:串聯(lián)反相器的個數(shù)門延遲極短,獲得較低頻困難,頻率不易調(diào)節(jié),不實(shí)用接地端改接G輸入端，為了進(jìn)一步加大G2和R延遲電路的傳輸延時。R為限流保護(hù)電阻，防止V為負(fù)電壓時G輸入鉗位二極電流過大?？色@得較低管當(dāng)當(dāng)負(fù)跳變時，因C兩端電壓不能突變，使I作同樣的負(fù)跳變，首先跳變到一個負(fù)電平，而后再在這個負(fù)電平基礎(chǔ)上對C充電，延遲了I到達(dá)V的時間，等于加大了I到的傳輸延時。Vm=VOH-Vm=VOH-放電 放電 充電充電放電：R1+RS>>R、：R1+RS>>R、VOL0、VERER、VOH=3V、T1=RCln(2VOH-VTH)/(VOH-T2RCln(2VOH+VTH)/TT+與T+與T-之間反振蕩周期T通過調(diào)節(jié)R和CTT振蕩周期T通過調(diào)節(jié)R和CTT1RClnRClnVTVTVTVT通過調(diào)節(jié)R1的大小為時鐘脈沖信號電路，如下圖所示，已知施密特觸發(fā)器的觸發(fā)電平分別為VT－為時鐘脈沖信號電路，如下圖所示，已知施密特觸發(fā)器的觸發(fā)電平分別為VT－=2.7V，VT＋=6.3V觸發(fā)器為CMOS電路CC40106，輸出高電平為＝10V；R＝10KΩ，C＝0.01μF；FF1、FF2的初態(tài)均VDDVTVTTRCVDDVTVTTRC(VTTIn(7.36.310410石英晶體的諧振頻率由晶體石英晶體的諧振頻率由晶體本身的結(jié)晶方向外型幾何尺寸決定(其頻率。f0/f0可達(dá)10-10~10-(石英晶體多諧振蕩器的振蕩頻率僅取決于石最容易通過,并在電路中形成正反饋,其f:0555定時器是數(shù)字--555定時器是數(shù)字--模擬混合電路，用途十分廣泛電、玩具等諸多領(lǐng)域得到了普遍應(yīng)用555定時雙極型電壓范圍：5~16V，最大負(fù)載電流：200mACMOS型電壓范圍：3~18V，最大負(fù)載電流：4mA不同廠家產(chǎn)品型號繁多，雙極型產(chǎn)品最后數(shù)碼都是CMOS產(chǎn)品最后數(shù)碼都是。556（雙極型）7556（CMOS）為雙定時器基本RS觸發(fā)器、基本RS觸發(fā)器、放電功能特點(diǎn):V->V+時V-<V+時+-VO共八個引腳 (閾值端共八個引腳 (閾值端(觸發(fā)端(控制輸入端o′(放電端U·)01R0Q1SUR1=2/3VCCUR2=1/3+_·7Ru>2/3,U·)01R0Q1SUR1=2/3VCCUR2=1/3+_·7Ru>2/3,uI2>1/3VCC,Q=0,Uo=0,T+5(VCO·1_R1QS3(U+OU=2/3_·uU=1/3R7uI1<2/3+5(VCO·1_R1QS3(U+OU=2/3_·uU=1/3R7uI1<2/3VCC,uI2>1/3VCC,Uo保持原狀態(tài)T保持1·)06R10QS)+2_O·7UR1=2/3VCCUR2=1/3uI1<2/31·)06R10QS)+2_O·7UR1=2/3VCCUR2=1/3uI1<2/3uI2<1/3VCC,S=0Q=1,U=1,T截止。R·R··接入濾波電容，R0ouuQSi+_·TRCu·cuuiO·R··接入濾波電容，R0ouuQSi+_·TRCu·cuuiO若接通電源時uO=1，則T截止，VCC經(jīng)R向C充電uC比較器輸出低電平1· <RC·比較器C1、C2高電平，仍維持Q=01·R變，uO=0uQu1Sio0·T若接通電源時uO=1，則T截止，VCC經(jīng)R向C充電uC比較器輸出低電平1· <RC·比較器C1、C2高電平，仍維持Q=01·R變，uO=0uQu1Sio0·TR·C·保。當(dāng)ui1/3VCC，C2輸出0C1仍輸出1，使Q=1、Q0，T截止，C被充電。uC2/3VCC，比iC1輸出0，若ui觸發(fā)脈沖消失（ui=1，C21），則=1，Ci·uttRCc··RuQSi+_·TR·tC·當(dāng)ui1/3VCC，C2輸出0C1仍輸出1，使Q=1、Q0，T截止，C被充電。uC2/3VCC，比iC1輸出0，若ui觸發(fā)脈沖消失（ui=1，C21），則=1，Ci·uttRCc··RuQSi+_·TR·tC·把I1和接在一把I1和接在一起即，VT-無需外加輸入信號，自行產(chǎn)生矩形脈沖信號·tRC1··_RQS·_·uCcTRt·無需外加輸入信號，自行產(chǎn)生矩形脈沖信號·tRC1··_RQS·_·uCcTRt··C··_RtQS·+u_o·uCcTRt·T=T1+T2T2=0.7T1T·C··_RtQS·+u_o·uCcTRt·T=T1+T2T2=0.7T1T當(dāng)光電二極管無光