脈沖波形的產(chǎn)生變換

1、 在數(shù)字電路中，提供時鐘脈沖信號CP及各種不同頻率的脈沖信號一般有兩種方法，一是由矩形波振蕩器直接提供，二是利用整形電路將已有的信號變換成所需的脈沖波形。本章介紹由門電路組成的多諧振蕩器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、施密特觸發(fā)器及相應(yīng)的集成電路產(chǎn)品。 第十四章 脈沖波形的產(chǎn)生變換 多諧振蕩器多諧振蕩器 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 施密特觸發(fā)器施密特觸發(fā)器 本章小結(jié)本章小結(jié) 第一節(jié) 多諧振蕩器多諧振蕩器是一種矩形脈沖波產(chǎn)生電路，這種電路不需外加觸發(fā)信號，便能產(chǎn)生一定頻率和一定寬度的矩形脈沖，常用作脈沖信號源。 一、RC 耦合多諧振蕩器 1電路組成 由兩個非門G1、G2接成阻容耦合正反饋電路。 多諧振蕩器電路符號

2、多諧振蕩器電路符號 多諧振蕩器原理電路多諧振蕩器原理電路R1、R2、C1、C2組成定時電路，決定多諧振蕩器的振蕩頻率和脈沖寬度。 2基本工作原理 RC耦合多諧振蕩電路的電容充放電耦合多諧振蕩電路的電容充放電 RC耦合多諧振蕩器工作波形耦合多諧振蕩器工作波形 第一暫態(tài) 第二暫穩(wěn)態(tài) C1充電，vI2增大C1放電，vI2減小C2充電，vI1增大C2放電，vI1減小vO1=1，vO2= 0vO1= 0，vO2=13振蕩頻率通過調(diào)換電容C的容量來粗調(diào)f0，改變電阻R的阻值來細調(diào)f0。RCTf4 . 1110應(yīng)用實例 TTL集成電路集成電路74LS00組組成的成的RC耦合多諧振蕩器如下耦合多諧振蕩器如下圖

3、所示，圖所示，74LS00含有含有4個與非個與非門，取用其中的兩個可接成門，取用其中的兩個可接成振蕩電路，使用時將與非門振蕩電路，使用時將與非門的兩個輸入端接在一起作為的兩個輸入端接在一起作為非門使用，電路采用非門使用，電路采用+5V直流直流電源供電。電源供電。 RC耦合多諧振蕩電路二、石英晶體多諧振蕩器為了獲得高精度和高穩(wěn)定性的脈沖信號源，可選用石英晶體諧振體構(gòu)成多諧振蕩電路。 石英晶體多諧振蕩石英晶體多諧振蕩器器 用工程應(yīng)目前，集成電路外接石英晶體來構(gòu)成振蕩電路的應(yīng)用已相當(dāng)之廣泛，如手機的微處理目前，集成電路外接石英晶體來構(gòu)成振蕩電路的應(yīng)用已相當(dāng)之廣泛，如手機的微處理器芯片、計算機微處理器

4、芯片、各種電子設(shè)備的頻率合成器芯片等等。器芯片、計算機微處理器芯片、各種電子設(shè)備的頻率合成器芯片等等。集成電路構(gòu)成的石英晶體振蕩器主要有兩類。一類輸出為矩形波信號，通常由集成電集成電路構(gòu)成的石英晶體振蕩器主要有兩類。一類輸出為矩形波信號，通常由集成電路內(nèi)部的門電路和外接石英晶體組成的正反饋電路來構(gòu)成；另一類輸出為正弦波信號，則由路內(nèi)部的門電路和外接石英晶體組成的正反饋電路來構(gòu)成；另一類輸出為正弦波信號，則由集成電路內(nèi)部的放大電路和外接石英晶體構(gòu)成三點式振蕩電路。集成電路內(nèi)部的放大電路和外接石英晶體構(gòu)成三點式振蕩電路。 第二節(jié) 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器是指有一個穩(wěn)態(tài)和一個暫穩(wěn)態(tài)的波形變換電路。一

5、、門電路構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路原理圖單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路原理圖 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器工作波形圖單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器工作波形圖二、基本工作原理 穩(wěn) 態(tài) vO1= 1，vO2=0正觸發(fā)信號作用下翻轉(zhuǎn) 暫 穩(wěn) 態(tài) vO1= 0，vO2=1 恢 復(fù) 期 vO1= 0，vO2=1C 充電， vI 2，自動翻轉(zhuǎn)C 放電， vI 2，恢復(fù)至穩(wěn)態(tài)暫態(tài)時間： 調(diào)換電容C 的容量來粗調(diào)tw，改變電阻R 的阻值來細調(diào)tw 。 tw=0.7RC 不可重復(fù)觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)電路在其暫穩(wěn)態(tài)期間，不接收新的觸發(fā)脈沖信號。不不可重復(fù)觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)電路在其暫穩(wěn)態(tài)期間，不接收新的觸發(fā)脈沖信號。不可重復(fù)觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)集成電路產(chǎn)品型號有可重復(fù)觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)集

6、成電路產(chǎn)品型號有74LS121、74LS221等。等。 可重復(fù)觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)電路在暫穩(wěn)態(tài)期時，若再次輸入觸發(fā)脈沖信號，可以延可重復(fù)觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)電路在暫穩(wěn)態(tài)期時，若再次輸入觸發(fā)脈沖信號，可以延長暫穩(wěn)態(tài)持續(xù)時問，即在此前的暫態(tài)時間的基礎(chǔ)上再展寬長暫穩(wěn)態(tài)持續(xù)時問，即在此前的暫態(tài)時間的基礎(chǔ)上再展寬tw。常見的可重復(fù)觸發(fā)。常見的可重復(fù)觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)器集成電路有單穩(wěn)態(tài)器集成電路有74LS122、74LS123等。等。 不可重復(fù)觸發(fā)電路符號 可重復(fù)觸發(fā)電路符號 三、集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器三、集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74LS123芯片內(nèi)含有兩個獨立的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，具有重復(fù)觸發(fā)功能。芯片內(nèi)含有兩個獨立的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，具有重復(fù)觸發(fā)功能。

7、從從A端輸入負脈沖為下降沿觸發(fā)方式；從端輸入負脈沖為下降沿觸發(fā)方式；從B端輸入正脈沖為上升沿觸發(fā)方式。端輸入正脈沖為上升沿觸發(fā)方式。 74LS123引腳排列圖 74LS123 接線圖B端輸入正脈沖為上升沿觸發(fā)方式A端輸入負脈沖為下降沿觸發(fā)方式 第三節(jié) 施密特觸發(fā)器 施密特觸發(fā)器是一種靠輸入觸發(fā)信號維持的雙穩(wěn)態(tài)電路，其特點是：電路具有兩個穩(wěn)態(tài)。 一、門電路構(gòu)成的施密特觸發(fā)器 1電路組成 （a）電路組成）電路組成 （b）圖形符號）圖形符號 施密特觸發(fā)器施密特觸發(fā)器 施密特觸發(fā)器工作波形施密特觸發(fā)器工作波形 2基本工作原理 3回差電平的估算 回差電平： 上限觸發(fā)電平： 下限觸發(fā)電平：VT=VTH-

8、-VTLT221THVRRRVDD21T221TLVRRVRRRV 第一穩(wěn)態(tài) 第二穩(wěn)態(tài) vI上升至上升至VTH vO1= 1，vO2=0vI下降下降 至至VTL vO1= 0，vO2=1輸出低電平為第一狀態(tài)；輸出高電平為第二狀態(tài)。用工程應(yīng)施密特觸發(fā)器應(yīng)用廣泛，常用于對脈沖信號進行波形變換、整形處理、幅度鑒施密特觸發(fā)器應(yīng)用廣泛，常用于對脈沖信號進行波形變換、整形處理、幅度鑒別等。別等。 波形變換波形變換 施密特觸發(fā)器可將緩慢變化的信號變換為矩形波。施密特觸發(fā)器可將緩慢變化的信號變換為矩形波。 波形整形波形整形 當(dāng)脈沖信號在傳輸過程中受到干擾使波形變壞時，可應(yīng)用施密特當(dāng)脈沖信號在傳輸過程中受到干擾

9、使波形變壞時，可應(yīng)用施密特觸發(fā)器來整形。觸發(fā)器來整形。 幅度鑒別幅度鑒別 施密特觸發(fā)器常用于對脈沖信號的幅度鑒別。施密特觸發(fā)器常用于對脈沖信號的幅度鑒別。 施密特觸發(fā)器的波形變換 施密特觸發(fā)器波形整形 施密特觸發(fā)器鑒幅波形二、集成施密特觸發(fā)器 CC4584為CMOS六施密特反相器 。74LS132為TTL四施密特與非門 。 1多諧振蕩器是一種能自動輸出矩形多諧振蕩器是一種能自動輸出矩形脈沖的振蕩電路，它是由非門和脈沖的振蕩電路，它是由非門和RC定定時元件時元件(或石英晶體或石英晶體)所組成。所組成。2單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器是常用的波形變換電單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器是常用的波形變換電路，、在外加觸發(fā)信號作用下可從穩(wěn)態(tài)

10、路，、在外加觸發(fā)信號作用下可從穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)為暫穩(wěn)態(tài)，經(jīng)過一段延時后自動回翻轉(zhuǎn)為暫穩(wěn)態(tài)，經(jīng)過一段延時后自動回到穩(wěn)態(tài)。暫穩(wěn)態(tài)持續(xù)時間決定于到穩(wěn)態(tài)。暫穩(wěn)態(tài)持續(xù)時間決定于RC定定時元件。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器應(yīng)用廣泛，常用時元件。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器應(yīng)用廣泛，常用于對脈沖信號進行整形處理、延時控制，于對脈沖信號進行整形處理、延時控制，還用于電路的定時控制等還用于電路的定時控制等 3施密特觸發(fā)器也是一種常用的波形施密特觸發(fā)器也是一種常用的波形變換電路，它的狀態(tài)轉(zhuǎn)換及維持都取決變換電路，它的狀態(tài)轉(zhuǎn)換及維持都取決于外加的觸發(fā)信號電平，存在回差電平于外加的觸發(fā)信號電平，存在回差電平VT=VTH- -VTL，應(yīng)用回差特性可以實現(xiàn)，應(yīng)

11、用回差特性可以實現(xiàn)波形變換、脈沖整形及幅度鑒別。波形變換、脈沖整形及幅度鑒別。 主主 教教 材材 簡簡 介介 書名：電子技術(shù)基礎(chǔ)電子技術(shù)基礎(chǔ) 第第2 2版（版（附學(xué)習(xí)卡） 出版單位：高等教育出版社 作者：陳振源 出版日期：2006-07-01 書號：7-04-019714-6 適用層次：中職 定價：25.20本書參照教育部頒布的中等職業(yè)學(xué)校電子技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)大綱，以及有關(guān)的職業(yè)資格標準或行業(yè)職業(yè)技能鑒定標準，在保留2001年出版的中等職業(yè)教育國家規(guī)劃教材電子技術(shù)基礎(chǔ)編寫風(fēng)格的基礎(chǔ)上，根據(jù)近幾年中職生源的變化情況，貫徹落實“以服務(wù)為宗旨，以就業(yè)為導(dǎo)向，以能力為本位”的職業(yè)教育辦學(xué)指導(dǎo)思想，修訂而成

12、。本書包括模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)兩部分，模擬部分包括：二極管及整流電路、晶體管及基本放大電路、場效晶體管放大電路、負反饋、低頻功率放大器、集成運算放大器、正弦波振蕩器、直流穩(wěn)壓電源、晶閘管及應(yīng)用電路；數(shù)字部分包括：數(shù)字電路基礎(chǔ)、組合邏輯電路、集成觸發(fā)器、時序邏輯電路、脈沖波形的產(chǎn)生與變換、數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換。此外，本書還介紹了一些新器件、新知識，如微型片狀器件、電路仿真軟件EWB等。本書配套有學(xué)習(xí)指導(dǎo)與同步訓(xùn)練，以及教學(xué)光盤。利用書后所附學(xué)習(xí)卡，登錄高等教育出版社“http:/”4A網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，可獲得網(wǎng)上教學(xué)資源。書在內(nèi)容上深淺適度，在結(jié)構(gòu)體系上和教學(xué)方法上有所創(chuàng)新，既提出了明確的知識目標，又有明確的技能目標，各章配有知識能力測驗和實踐技能訓(xùn)練，職業(yè)教育特色鮮明。本書可作為中等職業(yè)學(xué)校電子技術(shù)應(yīng)用、電子電器及電工類專業(yè)電子技術(shù)基礎(chǔ)課程教材，也可作為崗位培訓(xùn)教材。 配套學(xué)習(xí)用書和多媒體教學(xué)光盤配套學(xué)習(xí)用書和多媒體教學(xué)光盤 書名：電子技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)指導(dǎo)與同步訓(xùn)練電子技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)指導(dǎo)與同步訓(xùn)練 （配光盤） 作者：陳振源 出版單位：高等教育出版社 書號：7040149109 出版日期：2004-08-01 定價：29.50本書是配合中等職業(yè)教育國