《數(shù)字電子技術(shù)應用基礎》脈沖波形產(chǎn)生與整形

1、數(shù)字電子技術(shù)應用基礎脈沖波形產(chǎn)生與整形8.18.1集成集成75557555電路電路8.28.2集成施密特觸發(fā)器集成施密特觸發(fā)器8.38.3單穩(wěn)態(tài)電路單穩(wěn)態(tài)電路8.48.4多諧振蕩電路多諧振蕩電路第第8 8章章 脈沖波形的產(chǎn)生與整形脈沖波形的產(chǎn)生與整形圖圖8.1.1 8.1.1 集成集成75557555電路電路 8.1 8.1 集成集成75557555電路電路8.1.1 集成7555 CMOS電路結(jié)構(gòu)1.RS1.RS鎖存器鎖存器2.2.比較器比較器 3. 3.分壓器分壓器4.4.驅(qū)動器和放電開關驅(qū)動器和放電開關 8.1 8.1 集成集成75557555電路電路 （1 1）當）當 （引腳（引腳4

2、4）L L時，反相器時，反相器G G1 1輸出高電平，所以輸出高電平，所以Q Q為低電平，為低電平，OUTOUT（引腳（引腳3 3）=L=L，VTVT管導通。假設管導通。假設D D端（引腳端（引腳7 7）通）通過電阻接到正電源，則過電阻接到正電源，則D D端為低電平。電端為低電平。電路輸出低電平稱為復位。路輸出低電平稱為復位。 (2) (2)當當R RH H時，電路有三種工作狀態(tài)。時，電路有三種工作狀態(tài)。 8.1 8.1 集成集成75557555電路電路8.1.2 集成7555的工作原理圖圖8.2.1 8.2.1 施密特觸發(fā)器的電壓傳輸特性施密特觸發(fā)器的電壓傳輸特性 8.2 8.2 集成施密特

3、觸發(fā)器集成施密特觸發(fā)器8.2.1 集成施密特觸發(fā)器的工作原理1 1. .施密特觸發(fā)器的特點施密特觸發(fā)器的特點3 3）集成）集成75557555電路構(gòu)成電路構(gòu)成施密特觸發(fā)器施密特觸發(fā)器1 1）帶有正反饋的）帶有正反饋的運算放大器運算放大器2 2）帶有電平偏移的）帶有電平偏移的RSRS鎖存器鎖存器 2.2.幾種具有施密特觸發(fā)器特性電路幾種具有施密特觸發(fā)器特性電路 8.2 8.2 集成施密特觸發(fā)器集成施密特觸發(fā)器圖圖8.2.7 8.2.7 波形變換圖波形變換圖 8.2 8.2 集成施密特觸發(fā)器集成施密特觸發(fā)器8.2.2 施密特觸發(fā)器應用舉例1.1.波形變換波形變換信號整形信號整形 8.2 8.2 集

4、成施密特觸發(fā)器集成施密特觸發(fā)器2.2.信號整形信號整形 施密特觸發(fā)器也可用作幅度鑒別，如圖施密特觸發(fā)器也可用作幅度鑒別，如圖8.2.98.2.9所示。所示。圖圖8.2.9 8.2.9 幅度鑒別幅度鑒別 8.3 8.3 單穩(wěn)態(tài)電路單穩(wěn)態(tài)電路3.3.幅度鑒別幅度鑒別 適當選取適當選取RCRC電路的時間常數(shù)，利用電容極板間的儲能變化可實現(xiàn)信號電路的時間常數(shù)，利用電容極板間的儲能變化可實現(xiàn)信號的積分與微分。的積分與微分。 RC RC積分電路如圖積分電路如圖8.3.18.3.1所示。所示。圖圖8.3.1 RC8.3.1 RC積分電路積分電路8.3.1 RC積分與微分電路 8.3 8.3 單穩(wěn)態(tài)電路單穩(wěn)態(tài)

5、電路（2 2）何時翻轉(zhuǎn)到暫穩(wěn)）何時翻轉(zhuǎn)到暫穩(wěn)態(tài)取決于輸入信號態(tài)取決于輸入信號A A。（1 1）只有一個穩(wěn)態(tài)，另有）只有一個穩(wěn)態(tài)，另有一個暫穩(wěn)態(tài)。一個暫穩(wěn)態(tài)。（3 3）何時翻轉(zhuǎn)回穩(wěn)態(tài)?。┖螘r翻轉(zhuǎn)回穩(wěn)態(tài)取決于電路參數(shù)決于電路參數(shù)R R與與C C。 8.3 8.3 單穩(wěn)態(tài)電路單穩(wěn)態(tài)電路3.3.返回穩(wěn)態(tài)返回穩(wěn)態(tài)Diagram 2Diagram3Diagram 2Diagram 31.1.穩(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài) 2.2.觸發(fā)翻轉(zhuǎn)觸發(fā)翻轉(zhuǎn)3.3.返回穩(wěn)態(tài)返回穩(wěn)態(tài) 8.3 8.3 單穩(wěn)態(tài)電路單穩(wěn)態(tài)電路8.3.2 單穩(wěn)態(tài)電路工作原理 3.3.分辨時間分辨時間t td d 2.2.恢復時間恢復時間t trere4.4.輸出脈

6、輸出脈沖幅度沖幅度U Um m1.1.輸出輸出脈沖寬度脈沖寬度t tW W 8.3 8.3 單穩(wěn)態(tài)電路單穩(wěn)態(tài)電路 8.3 8.3 單穩(wěn)態(tài)電路單穩(wěn)態(tài)電路8.3.3 集成單穩(wěn)態(tài)電路 圖圖8.3.7 8.3.7 可重復與不可重復可重復與不可重復觸發(fā)型的輸出波形觸發(fā)型的輸出波形圖圖8.3.8 8.3.8 集成電路集成電路7422174221 8.3 8.3 單穩(wěn)態(tài)電路單穩(wěn)態(tài)電路1.TTL1.TTL雙單穩(wěn)態(tài)電路雙單穩(wěn)態(tài)電路74221742218.3.1 742218.3.1 74221的功能表的功能表 8.3 8.3 單穩(wěn)態(tài)電路單穩(wěn)態(tài)電路 8.3 8.3 單穩(wěn)態(tài)電路單穩(wěn)態(tài)電路2.CMOS2.CMOS雙單

7、穩(wěn)態(tài)電路雙單穩(wěn)態(tài)電路45384538圖圖8.3.9 8.3.9 集成電路集成電路453845388.3.2 45388.3.2 4538的功能表的功能表 8.3 8.3 單穩(wěn)態(tài)電路單穩(wěn)態(tài)電路圖圖8.3.10 8.3.10 單穩(wěn)態(tài)電路用于定時單穩(wěn)態(tài)電路用于定時 8.3 8.3 單穩(wěn)態(tài)電路單穩(wěn)態(tài)電路8.3.4 單穩(wěn)態(tài)電路應用舉例 1.1.定時定時圖圖8.3.11 8.3.11 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器用于監(jiān)控單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器用于監(jiān)控 8.3 8.3 單穩(wěn)態(tài)電路單穩(wěn)態(tài)電路2.CPU“2.CPU“看門狗看門狗”電電路路 多諧振蕩器是將電源多諧振蕩器是將電源提供的能量轉(zhuǎn)換成按一定提供的能量轉(zhuǎn)換成按一定幅值和一定頻率變化

8、的矩幅值和一定頻率變化的矩形振蕩信號的自激振蕩電形振蕩信號的自激振蕩電路，這里的振蕩信號常稱路，這里的振蕩信號常稱為脈沖信號。為脈沖信號。 8.4 8.4 多諧振蕩電路多諧振蕩電路 8.4 8.4 多諧振蕩電路多諧振蕩電路8.4.1 環(huán)形多諧振蕩器 圖圖8.4.2 8.4.2 環(huán)形多諧振蕩器環(huán)形多諧振蕩器 8.4 8.4 多諧振蕩電路多諧振蕩電路圖圖8.4.4 8.4.4 幾種電路的比較幾種電路的比較 8.4 8.4 多諧振蕩電路多諧振蕩電路8.4.2 對稱和諧振蕩器 施密特觸發(fā)器構(gòu)成的多諧振蕩器如圖8.4.6所示，將施密特觸發(fā)器的輸出端接一電阻R，返回到輸入端，再接一電容C到地。圖圖8.8.

9、4.6 4.6 施密特觸發(fā)器施密特觸發(fā)器 8.4 8.4 多諧振蕩電路多諧振蕩電路8.4.3 其他類型多諧振蕩器1.1.用施密特觸發(fā)器構(gòu)成多諧振蕩器用施密特觸發(fā)器構(gòu)成多諧振蕩器圖圖8.4.7 8.4.7 石英晶體多諧振蕩器特性石英晶體多諧振蕩器特性 8.4 8.4 多諧振蕩電路多諧振蕩電路2.2.石英晶體多諧振蕩器石英晶體多諧振蕩器 圖圖8.4.9 8.4.9 由由75557555構(gòu)成的自激多諧振蕩器構(gòu)成的自激多諧振蕩器 8.4 8.4 多諧振蕩電路多諧振蕩電路3.3.用用75557555構(gòu)成多諧振蕩器構(gòu)成多諧振蕩器圖圖8.4.10 8.4.10 用用75557555構(gòu)成的鋸齒波發(fā)生器構(gòu)成的鋸

10、齒波發(fā)生器 8.4 8.4 多諧振蕩電路多諧振蕩電路4.4.用用75557555電路構(gòu)成鋸齒波發(fā)生器電路構(gòu)成鋸齒波發(fā)生器本章小結(jié)本章小結(jié)能自動產(chǎn)生矩形波的電路是脈沖信號電路，如環(huán)形振蕩器、對稱和非對稱多諧振蕩器、集成7555電路等，將其他周期信號轉(zhuǎn)變?yōu)榫匦蚊}沖信號可通過脈沖整形電路，如單穩(wěn)態(tài)電路和施密特觸發(fā)器等。某些情況下，脈沖整形電路也可設計成脈沖產(chǎn)生電路。RS鎖存器、單穩(wěn)態(tài)電路和多諧振蕩器具有相似的電路形式，只是反饋電路有所不同。RS鎖存器輸出是直接反饋到門電路的輸入端，單穩(wěn)態(tài)電路一側(cè)直接反饋，而將另一側(cè)改為帶有電容的反饋網(wǎng)絡，多諧振蕩器的雙側(cè)均改為帶有電容的反饋網(wǎng)絡。RS鎖存器的輸出具有兩個穩(wěn)態(tài)，單穩(wěn)態(tài)電路輸出具有一個穩(wěn)態(tài)，而多諧振蕩器沒有穩(wěn)態(tài)。單穩(wěn)態(tài)電路和多諧