第6章 脈沖產(chǎn)生、整形電路

第6章脈沖產(chǎn)生、整形電路

概述

6.1施密特觸發(fā)器

6.2單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器

6.3多諧振蕩器

本章小結(jié)概述一、矩形脈沖的基本特性1.矩形脈沖2.矩形脈沖的特性參數(shù)二、555定時器1.電路組成：仿真圖6.0.2給出的是555集成定時器的電路結(jié)構(gòu)圖，它由五個部分組成：(1)基本RS觸發(fā)器：由兩個與非門組成。(2)比較器：C1、C2是兩個電壓比較器(3)分壓器：三個5K的電阻串聯(lián)起來構(gòu)成分壓器。(4)晶體管開關(guān)和輸出緩沖器

2.基本功能：表6.0.1三、脈沖產(chǎn)生整形電路6.1施密特觸發(fā)器6.1.1用555定時器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器一、電路組成及其工作原理1.電路組成：仿真圖6.1.1所示是用555定時器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器。2.工作原理（1）uI=0V時（2）當(dāng)uI上升到2VCC/3時（3）當(dāng)uI下降到VCC/3時二、滯回特性及主要參數(shù)1.滯回特性2.主要靜態(tài)參數(shù)6.1.2集成施密特觸發(fā)器一、CMOS集成施密特觸發(fā)器1.引出端功能圖：仿真圖6.1.4所示是國產(chǎn)CMOS集成施密特觸發(fā)門電路CC40106（六反相器）和CC4093（四2輸入與非門）的引出端功能圖。2.主要靜態(tài)參數(shù)二、TTL集成施密特觸發(fā)器1.外引線功能圖：仿真圖6.1.5所示是幾種常用的國產(chǎn)TTL集成施密特觸發(fā)邏輯的外引線功能圖。2.幾個主要參數(shù)的典型值6.1.3施密特觸發(fā)器應(yīng)用舉例一、接口與整形

1.用作接口

圖6.1.6所示電路中，施密特觸發(fā)器用作TTL系統(tǒng)的接口，將緩慢變化的輸入信號，轉(zhuǎn)換成為符合TTL系統(tǒng)要求的脈沖波形。2.用作整形

圖6.1.7所示是用作整形電路的施密特觸發(fā)器的輸入、輸出電壓波形，它把不規(guī)則的輸入信號整形成為矩形脈沖。二、閾值探測、脈沖展寬1.用作閾值電壓探測器

圖6.1.8所示是用作閾值電壓探測器時，施密特觸發(fā)器的輸入、輸出波形，顯然，凡是幅值達到UT+的輸入電壓信號，均可被探測出來并形成相應(yīng)的輸出脈沖。2.用作脈沖展寬

圖6.1.9所示是用施密特觸發(fā)器構(gòu)成的脈沖展寬器的電路及工作波形圖。3.用作多諧振蕩器仿真圖6.1.10所示是用施密特觸發(fā)反相器構(gòu)成的多諧振蕩器。6.2單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器

單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器具有下列特點：第一，它有一個穩(wěn)定狀態(tài)和一個暫穩(wěn)狀態(tài)；第二，在外來觸發(fā)脈沖的作用下。能夠由穩(wěn)定狀態(tài)翻轉(zhuǎn)到暫穩(wěn)狀態(tài)；第三，暫穩(wěn)狀態(tài)維持一段時間以后，將自動返回到穩(wěn)定狀態(tài)，而暫穩(wěn)狀態(tài)時間的長短，與觸發(fā)脈沖無關(guān)，僅決定于電路本身的參數(shù)。6.2.1用555定時器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器一、電路組成及其工作原理1.電路組成仿真圖6.2.1所示是用555定時器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。2.工作原理(1)沒有觸發(fā)信號時電路工作在穩(wěn)態(tài)(2)uI下降沿觸發(fā)(3)暫穩(wěn)態(tài)的維持時間(4)自動返回（暫穩(wěn)態(tài)結(jié)束）時間(5)恢復(fù)過程二、主要參數(shù)的估算1.輸出脈沖寬度tw2.恢復(fù)時間tre3.最高工作頻率fmax三、一個應(yīng)該注意的問題6.2.2集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器一、非重觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74121

74121是一種比較典型的TTL非重觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。1.圖形符號與功能表(1)圖形符號仿真圖6.2.3所示是非重觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74121的國標(biāo)圖形符號。(2)功能表見表6.2.12.功能說明及主要參數(shù)（1）功能說明（2）主要參數(shù)二、可重觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74122 74122是一種比較典型的可重觸發(fā)TTL單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。1.圖形符號與功能表（1）圖形符號：仿真圖6.2.4所示是可重觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74122的國標(biāo)圖形符號。（2）功能表：見表6.2.22.功能說明及主要參數(shù)（1）功能說明（2）主要參數(shù)6.2.3單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器應(yīng)用舉例一、延時與定時二、整形6.3多諧振蕩器6.3.1用555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器一、電路組成及其工作原理1.電路組成：仿真圖6.3.1所示是用555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器。2.工作原理：起始狀態(tài)（1）暫穩(wěn)態(tài)I（2）自動翻轉(zhuǎn)I（3）暫穩(wěn)態(tài)Ⅱ（4）自動翻轉(zhuǎn)Ⅱ二、振蕩頻率的估算和占空比可調(diào)電路1.振蕩頻率的估算2.占空比可調(diào)電路：如仿真圖6.3.3所示。6.3.2石英晶體多諧振蕩器一、石英晶體的選頻特性二、石英晶體多諧振蕩器1.電路組成：仿真圖6.3.5所示是一種比較典型的石英晶體振蕩電路。2.工作原理3.CMOS石英晶體多諧振蕩器：仿真圖6.3.6所示是更簡單、更典型的CMOS石英晶體振蕩電路。6.3.3多諧振蕩器應(yīng)用舉例一、秒信號發(fā)生器：仿真圖6.3.7所示是一個秒信號發(fā)生器的邏輯電路圖。二、模擬聲響電路：仿真圖6.3.8所示是用兩個多諧振蕩器構(gòu)成的模擬聲響電路圖。本章小結(jié)一、這一章介紹了用于產(chǎn)生矩形脈沖的一些常用電路。555集成定時器使用起來靈活方便，應(yīng)用很廣，可以構(gòu)成各種脈沖產(chǎn)生、整形電路。二、施密特電路和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，雖然不能自動地產(chǎn)生矩形脈沖，但卻可以把其它形狀的信號變換為矩形波，為數(shù)字系統(tǒng)提供“干凈”的脈