《波形的產(chǎn)生與變換》ppt課件

1、第第 7 7 章章 波形的產(chǎn)生與變換波形的產(chǎn)生與變換7.1 7.1 概述概述7.3 7.3 集成集成555555定時器定時器7.2 RC7.2 RC正弦波振蕩器正弦波振蕩器7.4 7.4 施密特觸發(fā)器施密特觸發(fā)器 7.5 7.5 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 7.6 7.6 多諧振蕩器多諧振蕩器 7.1概述概述理想脈沖信號理想脈沖信號Um脈沖幅度脈沖幅度Um：脈沖電壓的最大幅度值。：脈沖電壓的最大幅度值。脈沖寬度脈沖寬度tw：從脈沖前沿的：從脈沖前沿的0.5Um起到脈沖后沿的起到脈沖后沿的0.5Um為止的一段時間。為止的一段時間。 tW0.5Umtf0.9Um0.1Umtr上升時間上升時間tr：脈

2、沖上升沿從：脈沖上升沿從0.1 Um上升到上升到 0.9 Um所所 需的需的時間。時間。下降時間下降時間tf：脈沖下降沿從：脈沖下降沿從0.9Um下降到下降到 0.1 Um所需的時間。所需的時間。T脈沖周期脈沖周期T：在周期性重復(fù)的脈沖系列中，兩個相鄰脈沖：在周期性重復(fù)的脈沖系列中，兩個相鄰脈沖間的間隔時間。間的間隔時間。脈沖頻率脈沖頻率f：單位時間內(nèi)脈沖重復(fù)的次數(shù)：單位時間內(nèi)脈沖重復(fù)的次數(shù) f=1/T占空比占空比D：脈沖寬度與脈沖周期的比值：脈沖寬度與脈沖周期的比值D=tw/T tW0.5Um如何獲得脈沖信號？如何獲得脈沖信號？1、利用整形電路對不符合要求的脈沖信、利用整形電路對不符合要求的

3、脈沖信 號進展整形號進展整形2、利用脈沖振蕩器直接產(chǎn)生脈沖信號、利用脈沖振蕩器直接產(chǎn)生脈沖信號主要介紹三種脈沖電路：主要介紹三種脈沖電路：1.施密特觸發(fā)器施密特觸發(fā)器2.單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器3.多諧振蕩器多諧振蕩器7.2 RC RC正弦波振蕩器正弦波振蕩器 正弦波振蕩器一般用來產(chǎn)生正弦波振蕩器一般用來產(chǎn)生zz的低頻信號。的低頻信號。 一、自激振蕩一、自激振蕩 概念：概念：正反響可使電路在沒有外加輸入信號的正反響可使電路在沒有外加輸入信號的情況下，有交流信號輸出，這種現(xiàn)象在放大電情況下，有交流信號輸出，這種現(xiàn)象在放大電路中稱為路中稱為自激振蕩自激振蕩。 AUiUoUfF討論：討論：基本放大電

4、路的電壓放大倍數(shù)為（=Uo/Ui），反饋電路的反饋系數(shù)為F（F=Uf /Uo），Uf=AFUi 因要求 Ui=Uf 所以所以AF=1自激振蕩平衡條件自激振蕩平衡條件AF=1 A=|A|aF=|F|f那么那么AF=|AF|a+f|AF|=1 幅度平衡條件幅度平衡條件a+f=2n 相位平衡條件相位平衡條件 起始時必須使|AF|1 自起振條件AUiUoUfF振蕩器必須包含有放大電路放大電路、正反響電路正反響電路和和選頻電路選頻電路 假設(shè)假設(shè)Ui=10mV，A=100，F(xiàn)=0.01，Uo=1V, Uf=10mV假設(shè)假設(shè)F=0.02， Uf=20mV，Uo=2V AUiUoUfFCCRR_+ + R2R

5、1RPUiUoUf二、集成運算放大器組成的正弦波振蕩器二、集成運算放大器組成的正弦波振蕩器構(gòu)成：同相放大電路和構(gòu)成：同相放大電路和串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)CCRRUfUo選頻特性：選頻特性：令：0=1/RC 當0=1/RC時，反饋系數(shù)最大F=1/3而反饋系數(shù)的相位角為零f=0UfUo=13+j（/ 0 -0 /）UfUo=13+j（RC - 1/RC）F=滿足滿足a+f=2n 相位平衡條件相位平衡條件 放大器為同相比例運算電路，其電壓放大倍數(shù)A=1+R2/R1要滿足幅度平衡條件|AF|=1就必須使A=1+R2/R1=3，即應(yīng)使R2=2R1為使電路可以起振，要求略大于兩倍的_+ + R2R1RPUi

6、UoCCRR_+ + R2R1RPUiUoUf橋式振蕩器的振蕩頻率橋式振蕩器的振蕩頻率為為f0=1/2RC 7.3 集成集成555555定時器定時器n7.3.1 555555定時器的電路構(gòu)造與工作原理定時器的電路構(gòu)造與工作原理 555定時器是一種多用處的單片集成電路。在定時器是一種多用處的單片集成電路。在外部配上少許阻容元件，便能構(gòu)成施密特觸發(fā)器外部配上少許阻容元件，便能構(gòu)成施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器等電路。、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器等電路。 組成：組成：1 電阻分壓器，電阻分壓器，2 電壓比較器，電壓比較器， 3 RS觸發(fā)器，觸發(fā)器， 4 場效應(yīng)管。場效應(yīng)管。當控制端當控制端5腳

7、懸空時：腳懸空時：UR1= UR2=1/3VDD2/3VDD當控制端當控制端5腳接腳接ECC時：時：UR1= UR2=1/2ECCECCRDVDD5 Uo1SQQ7 3 8 1 2 UTHT+Uo2C2+C1 R111111111 46 UTRDUO5 QQ7 3 8 1 2 UTHT+Uo2C2+C1 R111111111 46 UCOUTRDUOR=5kUR2RRUR1UO1SUTH (2 (2VDD/3) , ,UTR ( (VDD/3)時時 R=0,S=1Q=1,T截止，截止，UO=1UTH (2(2VDD/3) , ,UTR ( (VDD/3)時時R=1,S=0Q=0,T導(dǎo)通，導(dǎo)通，

8、UO=0UTH (2(2VDD/3) , ,UTR ( (VDD/3)時時R=0,S=0Qn+1=Qn, UO保持不變保持不變5 Uo1SQQ7 3 8 1 2 UTHT+Uo2C2+C1 R111111111 46 UTRDUO5 QQ7 3 8 1 2 UTHT+Uo2C2+C1 R111111111 46 UCOUTRDUOR=5kUR2RRUR1UO1SVDDRD1/3VDD2/3VDD工作原理工作原理7.3.2 555555定時器功能定時器功能 555定時器功能表定時器功能表UTH UTR RD UO Tf f f f 0 0 導(dǎo)通導(dǎo)通輸輸 入入 輸輸 出出 (2(2VDD/3) (

9、 (VDD/3) 1 保持保持 保持保持 (2 (2VDD/3) ( (VDD/3) 1 0 導(dǎo)通導(dǎo)通 (2 (2VDD/3) ( (VDD/3) 1 1 截止截止 UCUOUTRUTHRDVDDGND UTH， UTR兩者都小于各自的參考電壓時兩者都小于各自的參考電壓時UO=1，放電管截止，放電管截止 UTH， UTR兩者都兩者都大于大于各自的參考電壓時各自的參考電壓時UO=0，放電管，放電管導(dǎo)通導(dǎo)通7.4.1 由門電路構(gòu)成的施密特觸發(fā)器由門電路構(gòu)成的施密特觸發(fā)器 施密特觸發(fā)器是一種可以把輸入波形整形成為合適于數(shù)字電路需要的矩形脈沖的電路。1&DuiuoRS

10、(a) 電路(b) 工作波形uoui(V)UT+UTtt001.40.7G1G2G3（1）ui0時，R1，S0，uo為高電平，這是第一種穩(wěn)態(tài)。00117.4 7.4 施密特觸發(fā)器施密特觸發(fā)器1&DuiuoRS(a) 電路(b) 工作波形uoui(V)UT+UTtt001.40.7G1G2G30111（2）uiUD=0.7V 時，R1，S1，RS 觸發(fā)器不翻轉(zhuǎn)，uo仍為高電平，電路仍維持在第一種穩(wěn)態(tài)。（1）ui0時，R1，S0，uo為高電平，這是第一種穩(wěn)態(tài)。1&DuiuoRS(a) 電路(b) 工作波形uoui(V)UT+UTtt001.40.7G1G2G31100（2）ui上升

11、到 UD=0.7V 時，R1，S1，RS 觸發(fā)器不翻轉(zhuǎn)，uo仍為高電平，電路仍維持在第一種穩(wěn)態(tài)。（3）ui繼續(xù)上升到 UT+=UT=1.4V 時，R0，S1，RS 觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，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。（1）ui0時，R1，S0，uo為高電平，這是第一種穩(wěn)態(tài)。1&DuiuoRS(a) 電路(b) 工作波形uoui(V)UT+UTtt001.40.7G1G2G30110（2）ui上升到 UD=0.7V 時，R1，S1，RS 觸發(fā)器不翻轉(zhuǎn)，uo仍為高電平，電路仍維持在第一種穩(wěn)態(tài)。（3）ui繼續(xù)上升到 UT+=UT=1.4V 時，R0，S1，RS 觸

12、發(fā)器翻轉(zhuǎn)，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。（4）ui上升到最大值后下降時，若 ui下降到 UT，R1。S=1，RS 觸發(fā)器不翻轉(zhuǎn)，電路仍維持在第二種穩(wěn)態(tài)。（1）ui0時，R1，S0，uo為高電平，這是第一種穩(wěn)態(tài)。1&DuiuoRS(a) 電路(b) 工作波形uoui(V)UT+UTtt001.40.7G1G2G3（1）ui0時，R1，S0，uo為高電平，這是第一種穩(wěn)態(tài)。0011（2）ui上升到 UD=0.7V 時，R1，S1，RS 觸發(fā)器不翻轉(zhuǎn)，uo仍為高電平，電路仍維持在第一種穩(wěn)態(tài)。（3）ui繼續(xù)上升到 UT+=UT=1.4V 時，R0，S1，RS

13、 觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，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。（4）ui上升到最大值后下降時，若 ui下降到 UT，R1。S=1，RS 觸發(fā)器不翻轉(zhuǎn)，電路仍維持在第二種穩(wěn)態(tài)。（5）ui繼續(xù)下降到 UT-=UT-UD=0.7V時，R1，S0，RS 觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，uo為高電平，電路返回到第一種穩(wěn)態(tài)。uoui(b) 邏輯符號(a) 傳輸特性uiuoUTUT+0下限閾值電壓上限閾值電壓回差電壓滯后電壓：UT UTUT前面介紹的施密特觸發(fā)器的回差電壓為：UTUTUTUTUTUDUD 0.7V缺點是回差太小，且不能調(diào)整。7.4.2 由由555定時器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器定時器構(gòu)成的施密特觸發(fā)

14、器Rui8 46 7 555 32 5 1uo1+VCCuiuott00(a) 電路(b) 工作波形+VCC1uouCOUT+UT2VCC/3VCC/3控制電壓調(diào)節(jié)回差（1）當 ui0 時，由于比較器 C1=1、C2=0，觸發(fā)器置 1，即 Q1、0Q，uo1uo1。ui升高時，在未到達 2VCC/3 以前，uo1uo1 的狀態(tài)不會改變。Rui8 46 7 555 32 5 1uo1+VCCuiuott00(a) 電路(b) 工作波形+VCC1uouCOUT+UT2VCC/3VCC/3控制電壓調(diào)節(jié)回差（1）當 ui0 時，由于比較器 C1=1、C2=0，觸發(fā)器置 1，即 Q1、0Q，uo1uo1

15、。ui升高時，在未到達 2VCC/3 以前，uo1uo1 的狀態(tài)不會改變。（2）ui升高到 2VCC/3 時，比較器 C1輸出為 0、C2輸出為 1，觸發(fā)器置 0，即Q0、1Q，uo1=uo=0。此后，ui上升到 VCC，然后再降低，但在未到達VCC/3 以前，uo1uo0 的狀態(tài)不會改變。Rui8 46 7 555 32 5 1uo1+VCCuiuott00(a) 電路(b) 工作波形+VCC1uouCOUT+UT2VCC/3VCC/3控制電壓調(diào)節(jié)回差（1）當 ui0 時，由于比較器 C1=1、C2=0，觸發(fā)器置 1，即 Q1、0Q，uo1uo1。ui升高時，在未到達 2VCC/3 以前，u

16、o1uo1 的狀態(tài)不會改變。（2）ui升高到 2VCC/3 時，比較器 C1輸出為 0、C2輸出為 1，觸發(fā)器置 0，即Q0、1Q，uo1=uo=0。此后，ui上升到 VCC，然后再降低，但在未到達VCC/3 以前，uo1uo0 的狀態(tài)不會改變。（3）ui下降到 VCC/3 時，比較器 C1輸出為 1、C2輸出為 0，觸發(fā)器置 1，即 Q1、0Q，uo1=uo=1。此后，ui繼續(xù)下降到 0，但 uo1uo1 的狀態(tài)不會改變。 7.4.3 施密特觸發(fā)器的應(yīng)用施密特觸發(fā)器的應(yīng)用 1 波形變換波形變換DGNDUCO 2 脈沖波的整形脈沖波的整形 數(shù)字系統(tǒng)中的矩形脈沖在傳輸中經(jīng)常發(fā)生數(shù)字系統(tǒng)中的矩形脈

17、沖在傳輸中經(jīng)常發(fā)生波形畸變。經(jīng)施密特觸發(fā)器整形后便可獲得較波形畸變。經(jīng)施密特觸發(fā)器整形后便可獲得較理想的矩形脈沖波理想的矩形脈沖波。U+U 在傳輸?shù)男盘柹铣霈F(xiàn)附加噪聲，經(jīng)整形后在傳輸?shù)男盘柹铣霈F(xiàn)附加噪聲，經(jīng)整形后仍會得到較理想的矩形脈沖波。仍會得到較理想的矩形脈沖波。 U+U 3 脈沖鑒幅脈沖鑒幅 將幅度不同、不規(guī)那么的脈沖信號加到施密特觸發(fā)器的輸入端時，能選擇幅度大于U+的脈沖信號進展輸出，具有脈沖鑒幅的功能。本節(jié)小結(jié)：本節(jié)小結(jié)：施密特觸發(fā)器是一種可以把輸入波施密特觸發(fā)器是一種可以把輸入波形整形成為合適于數(shù)字電路需要的矩形形整形成為合適于數(shù)字電路需要的矩形脈沖的電路。而且由于具有滯回特性，脈

18、沖的電路。而且由于具有滯回特性，所以所以抗干擾抗干擾才能也很強。才能也很強。施密特觸發(fā)器可以由分立元件構(gòu)成，施密特觸發(fā)器可以由分立元件構(gòu)成，也可以由門電路及也可以由門電路及555定時器構(gòu)成。定時器構(gòu)成。施密特觸發(fā)器在施密特觸發(fā)器在脈沖的產(chǎn)生和整形脈沖的產(chǎn)生和整形電路中應(yīng)用很廣。電路中應(yīng)用很廣。7.5 7.5 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的工作特點是：有一個單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的工作特點是：有一個穩(wěn)定穩(wěn)定狀態(tài)狀態(tài)和一個和一個暫穩(wěn)態(tài)暫穩(wěn)態(tài)。在觸發(fā)脈沖作用下，電路。在觸發(fā)脈沖作用下，電路將從穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)到暫穩(wěn)態(tài)，然后在貯能元件的作將從穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)到暫穩(wěn)態(tài)，然后在貯能元件的作用下，暫穩(wěn)態(tài)停留一段時間用下，暫

19、穩(wěn)態(tài)停留一段時間tw后，又能自動返后，又能自動返回到穩(wěn)定狀態(tài)，并在其輸出端產(chǎn)生一個寬度為回到穩(wěn)定狀態(tài)，并在其輸出端產(chǎn)生一個寬度為tW的矩形脈沖。的矩形脈沖。 通常把單穩(wěn)態(tài)的暫穩(wěn)態(tài)停留時間稱作通常把單穩(wěn)態(tài)的暫穩(wěn)態(tài)停留時間稱作延遲延遲時間時間，延遲時間的長短僅取決于電路的有關(guān)參，延遲時間的長短僅取決于電路的有關(guān)參數(shù)，而與觸發(fā)脈沖的寬度無關(guān)。數(shù)，而與觸發(fā)脈沖的寬度無關(guān)。 7.5.1 用用555555定時器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器定時器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器CRui8 47 3 6 5552 5 10.01FuoVCCuiuotttP00(a) 電路(b) 工作波形uct02VCC/3輸出脈沖寬度 tp。 tp

20、1.1RCCRui8 47 3 6 5552 5 10.01FuoVCCuiuotttP00uct02VCC/3接通VCC后瞬間，VCC通過R對C充電，當uc上升到2VCC/3時，比較器C1輸出為0，將觸發(fā)器置0，uo0。這時Q=1，放電管T導(dǎo)通，C通過T放電，電路進入穩(wěn)態(tài)。ui到來時，因為uiVCC/3，使C20，觸發(fā)器置1，uo又由0變?yōu)?，電路進入暫穩(wěn)態(tài)。由于此時Q=0，放電管T截止，VCC經(jīng)R對C充電。雖然此時觸發(fā)脈沖已消失，比較器C2的輸出變?yōu)?，但充電繼續(xù)進行，直到uc上升到2VCC/3時，比較器C1輸出為0，將觸發(fā)器置0，電路輸出uo0，T導(dǎo)通，C放電，電路恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)。uiC

21、uA1(a) 電路(b) 波形uo2RG1G2uo1VDDuiuo1uAuo2ttttVDDVDD0000tP11、微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器1沒有觸發(fā)信號時電路工作在穩(wěn)態(tài)當沒有觸發(fā)信號時，ui為低電平。因為門G2的輸入端經(jīng)電阻R接至VDD，VA為高電平，因此uo2為低電平；門G1的兩個輸入均為0，其輸出uo1為高電平，電容C兩端的電壓接近為0。這是電路的穩(wěn)態(tài)，在觸發(fā)信號到來之前，電路一直處于這個狀態(tài)：uo11，uo20。00117.5.2 用門電路構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器uiCuA1(a) 電路(b) 波形uo2RG1G2uo1VDDuiuo1uAuo2ttttVDDVDD0000tP11102外加觸發(fā)信

22、號使電路由穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)到暫穩(wěn)態(tài)當正觸發(fā)脈沖ui到來時，門G1輸出uo1由1變?yōu)?。由于電容電壓不能躍變，uA也隨之跳變到低電平，使門G2的輸出uO2變?yōu)?。這個高電平反響到門G1的輸入端，此時即使ui的觸發(fā)信號撤除，仍能維持門G1的低電平輸出。但是電路的這種狀態(tài)是不能長久保持的，所以稱為暫穩(wěn)態(tài)。暫穩(wěn)態(tài)時，uo10，uo21。uiCuA1(a) 電路(b) 波形uo2RG1G2uo1VDDuiuo1uAuo2ttttVDDVDD0000tP100 0113電容充電使電路由暫穩(wěn)態(tài)自動返回到穩(wěn)態(tài)在暫穩(wěn)態(tài)期間，VDD經(jīng)R和G1的導(dǎo)通工作管對C充電，隨著充電的進展，C上的電荷逐漸增多，使uA升高。當uA上升

23、到閾值電壓UT時，G2的輸出uo2由1變?yōu)?。由于這時G1輸入觸發(fā)信號已經(jīng)過去，G1的輸出狀態(tài)只由uo2決定，所以G1又返回到穩(wěn)定的高電平輸出。uA隨之向正方向跳變，加速了G2的輸出向低電平變化。最后使電路退出暫穩(wěn)態(tài)而進入穩(wěn)態(tài)，此時uo11，uo20。脈沖寬度：tp=0.7RC ui C uA 1 1 uo2 R G1 G2 uo1 VDD C1 R1 電路的改進電路的改進當ui的寬度很寬時，可在單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸入端加一個RC微分電路，否那么，在電路由暫穩(wěn)態(tài)返回到穩(wěn)態(tài)時，由于門G1被ui封住了，會使uo2的下降沿變緩。 uA uo2 ui C 1 1 (a) 電路 (b) 波形 R G1 G2

24、 uo1 VDD ui uo1 uA uo2 t t t t VDD VT 0 0 0 0 tP 2、 積 分 型 單 穩(wěn) 態(tài) 觸 發(fā) 器 穩(wěn)態(tài)時，ui1，G1、G2均導(dǎo)通。uo10，uA0，uo20。ui負跳變到0時，G1截止，uo1隨之跳變到1。由于電容電壓不能躍變，uA仍為0，故門G2截止，uo2跳變到1。在G1、G2截止時，C通過R和G1的導(dǎo)通管放電，使uA逐漸上升。當uA上升到管子的開啟電壓UT時，假如ui仍為低電平，G2導(dǎo)通，uo2變?yōu)?。當ui回到高電平后，G1導(dǎo)通，C又通過R和G1的導(dǎo)通管充電，電路恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)。7.5.3 單穩(wěn)態(tài)觸單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應(yīng)用發(fā)器的應(yīng)用1定時定時由于單

25、穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器能由于單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器能產(chǎn)生一定寬度的矩形輸出脈產(chǎn)生一定寬度的矩形輸出脈沖，假設(shè)利用這個矩形脈沖沖，假設(shè)利用這個矩形脈沖去控制某一個電路，就可使去控制某一個電路，就可使它在它在tw 時間內(nèi)動作或不動作時間內(nèi)動作或不動作。 uitOuotOtWuFtOuFotOuo ui uFuFo單單穩(wěn)穩(wěn)&2整形整形由于單穩(wěn)觸發(fā)器一經(jīng)觸發(fā)，電路就進入暫穩(wěn)態(tài)，由于單穩(wěn)觸發(fā)器一經(jīng)觸發(fā)，電路就進入暫穩(wěn)態(tài)，在暫穩(wěn)態(tài)期間輸出電平的上下與此時輸入信號狀態(tài)無在暫穩(wěn)態(tài)期間輸出電平的上下與此時輸入信號狀態(tài)無關(guān)，其輸出就成為具有一定寬度、一定幅度、邊沿陡關(guān)，其輸出就成為具有一定寬度、一定幅度、邊沿陡峭的矩形波，如下

26、圖。峭的矩形波，如下圖。tWuotOuitO本節(jié)小結(jié)：單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器具有一個穩(wěn)態(tài)。由門電路構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器具有一個穩(wěn)態(tài)。由門電路構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和根本的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和根本RS觸發(fā)器在構(gòu)造上也極為觸發(fā)器在構(gòu)造上也極為相似，只有用于反響的耦合網(wǎng)絡(luò)不同。相似，只有用于反響的耦合網(wǎng)絡(luò)不同。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器可以由門電路構(gòu)成，也可以由單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器可以由門電路構(gòu)成，也可以由555定時器構(gòu)成。在單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器中，由一個暫穩(wěn)定時器構(gòu)成。在單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器中，由一個暫穩(wěn)態(tài)過渡到穩(wěn)態(tài)，其態(tài)過渡到穩(wěn)態(tài)，其“觸發(fā)信號也是由電路內(nèi)部觸發(fā)信號也是由電路內(nèi)部電容充放電提供的，暫穩(wěn)態(tài)的持續(xù)時間即脈電容充放電提供的，暫穩(wěn)態(tài)的持續(xù)時間即脈沖

27、寬度也由電路的阻容元件決定。沖寬度也由電路的阻容元件決定。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器不能自動地產(chǎn)生矩形脈沖，但單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器不能自動地產(chǎn)生矩形脈沖，但卻可以把其它形狀的信號變換成為矩形波，用處卻可以把其它形狀的信號變換成為矩形波，用處很廣。很廣。 C R1 uc 8 4 7 3 6 555 2 5 1 0.01F uo VCC R2 uc uo t t tP1 tP2 0 VCC/3 2VCC/3 0 (a) 電路 (b) 工作波形 1 1、由、由555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器定時器構(gòu)成的多諧振蕩器接通VCC后，VCC經(jīng)R1和R2對C充電。當uc上升到2VCC/3時，uo=0，T導(dǎo)通，C通過R2和T放電，uc下

28、降。當uc下降到VCC/3時，uo又由0變?yōu)?，T截止，VCC又經(jīng)R1和R2對C充電。如此重復(fù)上述過程，在輸出端uo產(chǎn)生了連續(xù)的矩形脈沖。7.6 7.6 多諧振蕩器多諧振蕩器 C R1 uc 8 4 7 3 6 555 2 5 1 0.01F uo VCC R2 uc uo t t tP1 tP2 0 VCC/3 2VCC/3 0 (a) 電路 (b) 工作波形 第一個暫穩(wěn)態(tài)的脈沖寬度 tp1，即 uc從 VCC/3充電上升到 2VCC/3所需的時間：tp10.7(R1+R2)C 第二個暫穩(wěn)態(tài)的脈沖寬度tp2，即uc從2VCC/3放電下降到VCC/3所需的時間：tp20.7R2C振蕩周期：Tt

29、p1tp20.7(R12R2)C2 2、RC環(huán)形多諧振蕩器環(huán)形多諧振蕩器 0 (a) 電路圖 & & ui1 ui2 uo2 ui3 uo R RS C uo (ui1) uo2 ui3 t t t t (b) 波形圖 0 0 0 G1 G2 & G3 ui2 (uo1) UT t1 t2 t3 0 (a) 電路圖 & & ui1 ui2 uo2 ui3 uo R RS C uo (ui1) uo2 ui3 t t t t (b) 波形圖 0 0 0 G1 G2 & G3 ui2 (uo1) UT t1 t2 t3 在t1時刻，ui1uo由0變?yōu)?/p>

30、1，于是uo1ui2由1變?yōu)?，uo2由0變?yōu)?。由于電容電壓不能躍變，故ui3必定跟隨ui2發(fā)生負跳變。這個低電平保持uo為1，以維持已進入的這個暫穩(wěn)態(tài)。在這個暫穩(wěn)態(tài)期間，uo2高電平通過電阻R對電容C充電，使ui3逐漸上升。在t2時刻，ui3上升到門電路的閾值電壓UT，使uoui1由1變?yōu)?，uo1ui2由0變?yōu)?，uo2由1變?yōu)?。同樣由于電容電壓不能躍變，故ui3跟隨ui2發(fā)生正跳變。這個高電平保持uo為0。至此，第一個暫穩(wěn)態(tài)完畢，電路進入第二個暫穩(wěn)態(tài)。第一暫穩(wěn)態(tài)及其自動翻轉(zhuǎn)的工作過程 0 (a) 電路圖 & & ui1 ui2 uo2 ui3 uo R RS C uo

31、 (ui1) uo2 ui3 t t t t (b) 波形圖 0 0 0 G1 G2 & G3 ui2 (uo1) UT t1 t2 t3 第二暫穩(wěn)態(tài)及其自動翻轉(zhuǎn)的工作過程在t2時刻，uo2變?yōu)榈碗娖剑娙軨開場通過電阻R放電。隨著放電的進展，ui3逐漸下降。在t3時刻，ui3下降到UT，使uoui1又由0變?yōu)?，第二個暫穩(wěn)態(tài)完畢，電路返回到第一個暫穩(wěn)態(tài)，又開場重復(fù)前面的過程。造成振蕩器自動翻轉(zhuǎn)的原因是電容 C的充放電。 振 蕩 周 期 為 ： T 2.2RC ui1 uo1 ui2 uo 0 (a) 電路圖 & & R C uo ui1 t t t (b) 波形圖 0 0 G1 G2 ui2 (uo1) UT t1 t2 t3 3 3、CMOS多諧振蕩器多諧振蕩器在t1時刻， uo由0變?yōu)?，由于電容電壓不能躍變，故ui1必定跟隨uo發(fā)生正跳變，于是ui2uo1由1變?yōu)?。這個低電平保持uo為1，以維持已進入的這個暫穩(wěn)態(tài)。在這個暫穩(wěn)態(tài)期間，電容C通過電阻R放電，使ui1逐漸下降。在t2時刻，ui1下降到門電路的開啟電壓UT，使uo1ui2由0變?yōu)?，uo由1變?yōu)?。同樣由于電容電壓不能