數(shù)電22(單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器).ppt

1、1.數(shù)字邏輯概論,2.邏輯代數(shù)與硬件描述語言概述,3.邏輯門電路,4.組合邏輯電路,5.鎖存器與觸發(fā)器,6.時(shí)序邏輯電路,7.存儲(chǔ)器、復(fù)雜可編程器件和 現(xiàn)場可編程門陣列,9.模數(shù)與數(shù)模轉(zhuǎn)換器,8.脈沖波形的變換與產(chǎn)生,8.1 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,8.2 施密特觸發(fā)器,8.3 多諧振蕩器,8.4 555定時(shí)器及其應(yīng)用,8 脈沖波形的變換與產(chǎn)生,8.1單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,8.1.1 用門電路組成的微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,8.1.2 集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,8.1.3 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應(yīng)用, 電路在沒有觸發(fā)信號(hào)作用時(shí)處于一種穩(wěn)定狀態(tài)。,工作特點(diǎn)：, 在外來觸發(fā)信號(hào)作用下，電路由穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)到暫穩(wěn)態(tài);暫穩(wěn)態(tài)是一種不能長期保持的狀

2、態(tài)。, 由于電路中RC延時(shí)環(huán)節(jié)的作用，經(jīng)過一段時(shí)間后，電路會(huì)自動(dòng)由暫穩(wěn)態(tài)返回到穩(wěn)態(tài)。暫穩(wěn)態(tài)的持續(xù)時(shí)間僅與RC參數(shù)值有關(guān)。,8.1單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,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,分類,工作特點(diǎn)劃分,8.1.1 用CMOS門電路組成的微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,1. 電路,CMOS與非門構(gòu)成的微分型 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,CMOS或非門構(gòu)成的微分型 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,穩(wěn)態(tài)為1,負(fù)脈沖觸發(fā),穩(wěn)態(tài)為0,正脈沖觸發(fā),R,C,vI,vO,vC,i,o,t,5,o,t,5,-5,t1,t2,+ -,tP,tP,微

3、分電路的條件,(1) tp (一般 0.2tP )；,(2) 從電阻R兩端 輸出電壓。,微分電路,補(bǔ)充復(fù)習(xí)：,+ -,+ -,注意：電容兩端電壓不能突變！其電壓變化只能通過充放電完成！,電路處于一種穩(wěn)態(tài)：,0,0,1,1,0,設(shè)定CMOS反相器的閾值電壓,工作原理：,假定電路沒有上電時(shí)，vc =0；剛上電時(shí)， vc =0保持； 同時(shí)， vI=0； 此時(shí)，電路類似于雙穩(wěn)態(tài)存儲(chǔ)單元電路。,且CMOS門輸入端輸入電流很小，忽略不計(jì),b)外加觸發(fā)信號(hào)（即vI加正脈沖）,vd =VTH,產(chǎn)生如下正反饋過程：,電路進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài),1,0,注：vc =0,0,此時(shí)， vd再變?yōu)?，暫穩(wěn)態(tài)也不變化,1,c)電容C

4、充電,0,vI2 =VTH,產(chǎn)生如下正反饋過程：,0,1,0,(此時(shí)一般vI=vd=0),vI2 = vo1 +vC，且電容兩端電壓不能突變,電路由暫穩(wěn)態(tài)自動(dòng)返回到穩(wěn)態(tài),vc =0,c)電容C放電,0,1,tw0.7RC,（1） 輸出脈沖寬度tw,(2) 恢復(fù)時(shí)間tre,tre 3d,(3) 最高工作頻率 fmax,3、 主要參數(shù)的計(jì)算,vC(0+) = 0；vC() =VDD =RC, VTH = VDD /2,= RCln2,4. 討論,b)用TTL門電阻R的取值可以是任意的嗎？,a)在暫穩(wěn)態(tài)結(jié)束(t= t2)瞬間，門G2的輸入電壓I2達(dá)到VDD+VTH，可能損壞G2門，怎么辦？,采用TT

5、L與非門構(gòu)成單穩(wěn)電 路時(shí)，電阻R要小于0.7k。,8.1.2 集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,不可重復(fù)觸發(fā),可重復(fù)觸發(fā),被重復(fù)觸發(fā),1. 不可重復(fù)觸發(fā)的集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 74121,觸發(fā)信號(hào)控制電路,微分型單穩(wěn)觸發(fā)器,電路的連接：,R：外接電阻或采用內(nèi)部電阻,C：外接電容,輸出脈沖寬度： tw0.7RC,電路的不可重復(fù)觸發(fā)特性,(1)工作原理,在暫穩(wěn)態(tài)期間即使有觸發(fā)信號(hào)輸入,但由于G4門在此期間關(guān)閉，不會(huì)被再次觸發(fā)，電路屬于不可重復(fù)觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,1,0,0,0,74121功能表,邏輯功能表,8.1.3 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),2. 延時(shí),3. 組成噪聲消除電路,單穩(wěn)觸發(fā)器的輸出脈寬應(yīng)大于噪聲寬度而小于信號(hào)脈寬，才可消除噪聲。,如用vI作為下降沿觸發(fā)的計(jì)數(shù)器觸發(fā)脈沖,干擾加入,就會(huì)造成計(jì)數(shù)錯(cuò)誤.,2、CMOS或非門,兩個(gè)PMOS管串聯(lián)，,兩個(gè)輸入端A、B分別與一個(gè)NMOS和一個(gè)PMOS管的柵極相連。,A=B=0時(shí)：TP1、TP2導(dǎo)通，TN1、TN2截止，輸出高電平。,工作原理：,兩個(gè)NMOS管并聯(lián),A、B中有一個(gè)為1時(shí)，TP1、TP2中有一個(gè)截止，TN