數(shù)電第十章波形產(chǎn)生和整形

廣東工業(yè)大學(xué)自動化學(xué)院第10章脈沖波形的產(chǎn)生和整形《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》教學(xué)課件施密特觸發(fā)器10.2多諧振蕩器10.4單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器310.3概述310.1310.5555定時(shí)器及其應(yīng)用目錄廣東工業(yè)大學(xué)自動化學(xué)院10.1概述廣東工業(yè)大學(xué)自動化學(xué)院一、獲取矩形脈沖的方法脈沖波形發(fā)生電路------多諧振蕩器

2.脈沖波形整形電路------施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器在數(shù)字電路或系統(tǒng)中，常常需要各種脈沖波形，例如時(shí)鐘脈沖、控制過程中的定時(shí)信號等。10.1概述廣東工業(yè)大學(xué)自動化學(xué)院二、描述矩形脈沖特性的主要參數(shù)1.脈沖周期T2.脈沖幅度Vm3.脈沖寬度tW4.上升時(shí)間tr5.下降時(shí)間tf6.占空比qq=tw/T10.2

施密特觸發(fā)器廣東工業(yè)大學(xué)自動化學(xué)院一、施密特觸發(fā)器的主要特點(diǎn)

施密特觸發(fā)器屬于電平觸發(fā)器件，當(dāng)輸入信號達(dá)到某一定電壓值時(shí)，輸出電壓會發(fā)生突變。2.電路有兩個閾值電壓。輸入信號增加和減少時(shí)，電路的閾值電壓分別是正向閾值電壓（VT+）和負(fù)閾值電壓（VT-）。圖形符號二、施密特觸發(fā)器的電壓傳輸特性10.2

施密特觸發(fā)器廣東工業(yè)大學(xué)自動化學(xué)院同相輸出施密特觸發(fā)器反相輸出施密特觸發(fā)器

oVT+

vO

VOH

VOL

VT-

vI

2、用于鑒幅1、用于波形變換

三、施密特觸發(fā)器的應(yīng)用10.2

施密特觸發(fā)器廣東工業(yè)大學(xué)自動化學(xué)院3、用于脈沖整形10.2

施密特觸發(fā)器廣東工業(yè)大學(xué)自動化學(xué)院10.3

單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器廣東工業(yè)大學(xué)自動化學(xué)院一、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的主要特點(diǎn)

電路在沒有觸發(fā)信號作用時(shí)處于一種穩(wěn)定狀態(tài)。2.在外來觸發(fā)信號作用下，電路由穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)到暫穩(wěn)態(tài)。3.暫穩(wěn)態(tài)是一個不能長久保持的狀態(tài)，經(jīng)過一段時(shí)間后，電路會自動返回到穩(wěn)態(tài)。暫穩(wěn)態(tài)的持續(xù)時(shí)間與觸發(fā)脈沖無關(guān)，僅決定于電路本身的參數(shù)(RC的數(shù)值)。10.3

單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器廣東工業(yè)大學(xué)自動化學(xué)院二、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的分類

門電路組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器MSI集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器不可重復(fù)觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器可重復(fù)觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器用555定時(shí)器組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器按電路形式不同劃分按工作特點(diǎn)劃分10.3

單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器廣東工業(yè)大學(xué)自動化學(xué)院三、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應(yīng)用1.定時(shí)該電路可用于頻率計(jì)10.3

單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器廣東工業(yè)大學(xué)自動化學(xué)院三、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應(yīng)用2.延時(shí)3.整形

10.4

多諧振蕩器----自激振蕩器，不需要外加觸發(fā)信號廣東工業(yè)大學(xué)自動化學(xué)院多諧振蕩器的基本組成：

開關(guān)器件：產(chǎn)生高、低電平

反饋延遲環(huán)節(jié)（RC電路）：利用RC電路的充放電特性實(shí)現(xiàn)延時(shí)，輸出電壓經(jīng)延時(shí)后,反饋到開關(guān)器件輸入端，改變電路的輸出狀態(tài),以獲得所脈沖波形輸出。

開關(guān)電路RC延時(shí)環(huán)節(jié)

用施密特觸發(fā)器構(gòu)成的多諧振蕩器10.4

多諧振蕩器廣東工業(yè)大學(xué)自動化學(xué)院

石英晶體多諧振蕩器１９２２年美國卡第提出用石英壓電效應(yīng)調(diào)制電磁振蕩的頻率。

巴黎廣播電臺首先用嚴(yán)濟(jì)慈制作的石英振蕩片實(shí)現(xiàn)了無線電播音中的穩(wěn)頻，隨后各國相繼采用，使無線廣播振蕩電磁回路穩(wěn)頻成為壓電晶體的最重要應(yīng)用之一。

10.4

多諧振蕩器廣東工業(yè)大學(xué)自動化學(xué)院10.5555定時(shí)器及其應(yīng)用

555定時(shí)器是一種中規(guī)模集成電路，以它為核心，在其外部配上少量阻容元件，就可方便構(gòu)成多諧振蕩器、施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器等。

由于使用靈活、方便，因此555定時(shí)器在波形的產(chǎn)生與變換、測量與控制、家用電器、電子玩具等許多領(lǐng)域中都得到應(yīng)用。廣東工業(yè)大學(xué)自動化學(xué)院

555定時(shí)器根據(jù)內(nèi)部器件類型可分為雙極型和單極型，均有單或雙定時(shí)器集成電路。雙極型型號為555（單）和556（雙），電源電壓使用范圍為5～16V，輸出電流可達(dá)200mA，可直接驅(qū)動繼電器、發(fā)光二極管、揚(yáng)聲器、指示燈等；單極型型號為7555（單）和7556（雙），電源電壓范圍為3～18V，但輸出電流在4mA以下。電阻分壓電壓比較器（C1,C2）SR鎖存器（G1,G2）輸出緩沖器（G3,G4）OC輸出的三極管（TD）10.5555定時(shí)器及其應(yīng)用廣東工業(yè)大學(xué)自動化學(xué)院一、電路結(jié)構(gòu)二、工作原理（功能表）10.5555定時(shí)器及其應(yīng)用廣東工業(yè)大學(xué)自動化學(xué)院二、工作原理（功能表）10.5555定時(shí)器及其應(yīng)用廣東工業(yè)大學(xué)自動化學(xué)院二、工作原理（功能表）10.5555定時(shí)器及其應(yīng)用廣東工業(yè)大學(xué)自動化學(xué)院0101二、工作原理（功能表）10.5555定時(shí)器及其應(yīng)用廣東工業(yè)大學(xué)自動化學(xué)院1011010二、工作原理（功能表）10.5555定時(shí)器及其應(yīng)用廣東工業(yè)大學(xué)自動化學(xué)院111二、工作原理（功能表）10.5555定時(shí)器及其應(yīng)用廣東工業(yè)大學(xué)自動化學(xué)院111101001001

555定時(shí)器不僅提供了一個復(fù)位電平為2VCC/3、置位電平為VCC/3、且可通過RD'端直接從外部對SR鎖存器和輸出進(jìn)行置0；還給出了一個狀態(tài)受SR鎖存器控制的晶體管開關(guān)，因此使用起來非常靈活。1.用555定時(shí)器接成施密特觸發(fā)器三、555定時(shí)器的應(yīng)用10.5555定時(shí)器及其應(yīng)用廣東工業(yè)大學(xué)自動化學(xué)院I電路圖1.用555定時(shí)器接成施密特觸發(fā)器10.5555定時(shí)器及其應(yīng)用廣東工業(yè)大學(xué)自動化學(xué)院電壓傳輸特性如何改變電路的閾值電壓和回差電壓?

施密特觸發(fā)器的應(yīng)用①波形變換VT+VT_②波形產(chǎn)生電路(多諧振蕩器

)CvovIR1

施密特觸發(fā)器的應(yīng)用2.用555定時(shí)器接成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器10.5555定時(shí)器及其應(yīng)用廣東工業(yè)大學(xué)自動化學(xué)院電路圖2.用555定時(shí)器接成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器10.5555定時(shí)器及其應(yīng)用廣東工業(yè)大學(xué)自動化學(xué)院工作原理①沒有觸發(fā)信號時(shí)(υi

>VCC/3),電路處于穩(wěn)態(tài)，VO=0，TD導(dǎo)通。02.用555定時(shí)器接成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器10.5555定時(shí)器及其應(yīng)用廣東工業(yè)大學(xué)自動化學(xué)院暫穩(wěn)態(tài)輸出的寬度如將5腳接電壓V,電路的脈寬會改變嗎?V增加,脈寬如何改變?對輸入電壓vi的脈寬有何要求?若vi的寬度過寬?

①脈沖寬度調(diào)制器工作波形單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應(yīng)用電路是可重復(fù)觸發(fā)的單穩(wěn)?單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應(yīng)用②用555定時(shí)器組成可重復(fù)觸發(fā)單穩(wěn)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應(yīng)用3.用555接成多諧觸發(fā)器10.5555定時(shí)器及其應(yīng)用廣東工業(yè)大學(xué)自動化學(xué)院電路圖R1R23.用555接成多諧觸發(fā)器10.5555定時(shí)器及其應(yīng)用廣東工業(yè)大學(xué)自動化學(xué)院工作波形3.用555接成多諧