脉冲波形的产生变换.ppt

电子线路陈振源主编 第4章 直流稳压电源 1 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan 电子技术基础教学演示文稿 中等职业教育国家规划教材 第十四章 脉冲波形的产生与变换 陈振源主编 HEP back 1 在数字电路中，提供时钟脉冲信号 CP及各种不同频率的脉冲信号一般有 两种方法，一是由矩形波振荡器直接提 供，二是利用整形电路将已有的信号变 换成所需的脉冲波形。本章介绍由门电 路组成的多谐振荡器、单稳态触发器、 施密特触发器及相应的集成电路产品。 第十四章 脉冲波形的产生变换 多谐振荡器 单稳态触发器 施密特触发器 本章小结 电子线路陈振源主编 第4章 直流稳压电源 2 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan 电子技术基础教学演示文稿 中等职业教育国家规划教材 第十四章 脉冲波形的产生与变换 陈振源主编 HEP back 2 第一节 多谐振荡器 多谐振荡器是一种矩形脉冲波产生电路，这种电路不需外加触发信号，便能产 生一定频率和一定宽度的矩形脉冲，常用作脉冲信号源。 一、RC 耦合多谐振荡器 1电路组成 由两个非门G1、G2接成阻容耦合正反馈电路。 多谐振荡器电路符号 多谐振荡器原理电路 R1、R2、C1、C2组成定时电路，决定多谐振荡器的振荡频率和脉冲宽度。 电子线路陈振源主编 第4章 直流稳压电源 3 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan 电子技术基础教学演示文稿 中等职业教育国家规划教材 第十四章 脉冲波形的产生与变换 陈振源主编 HEP back 3 2基本工作原理 RC耦合多谐振荡电路的电容充放电 RC耦合多谐振荡器工作波形 第一暂态 第二暂稳态 C1充电，vI2增大 C1放电，vI2减小 C2充电，vI1增大 C2放电，vI1减小 vO1=1，vO2= 0 vO1= 0，vO2=1 电子线路陈振源主编 第4章 直流稳压电源 4 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan 电子技术基础教学演示文稿 中等职业教育国家规划教材 第十四章 脉冲波形的产生与变换 陈振源主编 HEP back 4 3振荡频率 通过调换电容C的容量来粗调f0，改变电阻R的阻值来细调f0。 应用实例 TTL集成电路74LS00组 成的RC耦合多谐振荡器如下 图所示，74LS00含有4个与非 门，取用其中的两个可接成振 荡电路，使用时将与非门的两 个输入端接在一起作为非门使 用，电路采用+5V直流电源供 电。 RC耦合多谐振荡电路 电子线路陈振源主编 第4章 直流稳压电源 5 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan 电子技术基础教学演示文稿 中等职业教育国家规划教材 第十四章 脉冲波形的产生与变换 陈振源主编 HEP back 5 二、石英晶体多谐振荡器 为了获得高精度和高稳定性的脉冲信号源，可选用石英晶体谐振体构成多谐 振荡电路。 石英晶体多谐振荡器 用工程应 目前，集成电路外接石英晶体来构成振荡电路的应用已相当之广泛，如手机的微处理 器芯片、计算机微处理器芯片、各种电子设备的频率合成器芯片等等。 集成电路构成的石英晶体振荡器主要有两类。一类输出为矩形波信号，通常由集成电 路内部的门电路和外接石英晶体组成的正反馈电路来构成；另一类输出为正弦波信号，则由 集成电路内部的放大电路和外接石英晶体构成三点式振荡电路。 电子线路陈振源主编 第4章 直流稳压电源 6 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan 电子技术基础教学演示文稿 中等职业教育国家规划教材 第十四章 脉冲波形的产生与变换 陈振源主编 HEP back 6 第二节 单稳态触发器 单稳态触发器是指有一个稳态和一个暂稳态的波形变换电路。 一、门电路构成的单稳态触发器 单稳态触发器电路原理图 单稳态触发器工作波形图 二、基本工作原理 稳 态 vO1= 1，vO2=0 正触发信号作用下翻转 暂 稳 态 vO1= 0，vO2=1 恢 复 期 vO1= 0，vO2=1 C 充电， vI 2，自动翻转 C 放电， vI 2，恢复至稳态 电子线路陈振源主编 第4章 直流稳压电源 7 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan 电子技术基础教学演示文稿 中等职业教育国家规划教材 第十四章 脉冲波形的产生与变换 陈振源主编 HEP back 7 暂态时间： 调换电容C 的容量来粗调tw，改变电阻R 的阻值来细调tw 。 tw=0.7RC 不可重复触发单稳态电路在其暂稳态期间，不接收新的触发脉冲信号。不 可重复触发单稳态集成电路产品型号有74LS121、74LS221等。 可重复触发单稳态电路在暂稳态期时，若再次输入触发脉冲信号，可以延 长暂稳态持续时问，即在此前的暂态时间的基础上再展宽tw。常见的可重复触发 单稳态器集成电路有74LS122、74LS123等。 不可重复触发电路符号 可重复触发电路符号 电子线路陈振源主编 第4章 直流稳压电源 8 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan 电子技术基础教学演示文稿 中等职业教育国家规划教材 第十四章 脉冲波形的产生与变换 陈振源主编 HEP back 8 三、集成单稳态触发器 74LS123芯片内含有两个独立的单稳态触发器，具有重复触发功能。 从A端输入负脉冲为下降沿触发方式；从B端输入正脉冲为上升沿触发方式。 74LS123引脚排列图 74LS123 接线图 B端输入正脉冲为上升沿触发方式 A端输入负脉冲为下降沿触发方式 电子线路陈振源主编 第4章 直流稳压电源 9 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan 电子技术基础教学演示文稿 中等职业教育国家规划教材 第十四章 脉冲波形的产生与变换 陈振源主编 HEP back 9 第三节 施密特触发器 施密特触发器是一种靠输入触发信号维持的双稳态电路，其特点是：电路 具有两个稳态。 一、门电路构成的施密特触发器 1电路组成 （a）电路组成 （b）图形符号 施密特触发器 施密特触发器工作波形 电子线路陈振源主编 第4章 直流稳压电源 10 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan 电子技术基础教学演示文稿 中等职业教育国家规划教材 第十四章 脉冲波形的产生与变换 陈振源主编 HEP back 10 2基本工作原理 3回差电平的估算 回差电平： 上限触发电平： 下限触发电平： VT=VTH-VTL 第一稳态 第二稳态 vI上升至VTH vO1= 1，vO2=0 vI下降 至VTL vO1= 0，vO2=1 输出低电平为第一状态； 输出高电平为第二状态。 电子线路陈振源主编 第4章 直流稳压电源 11 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan 电子技术基础教学演示文稿 中等职业教育国家规划教材 第十四章 脉冲波形的产生与变换 陈振源主编 HEP back 11 用工程应 施密特触发器应用广泛，常用于对脉冲信号进行波形变换、整形处理、幅度鉴 别等。 波形变换 施密特触发器可将缓慢变化的信号变换为矩形波。 波形整形 当脉冲信号在传输过程中受到干扰使波形变坏时，可应用施密特 触发器来整形。 幅度鉴别 施密特触发器常用于对脉冲信号的幅度鉴别。 施密特触发器的波形变换 施密特触发器波形整形 施密特触发器鉴幅波形 电子线路陈振源主编 第4章 直流稳压电源 12 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan 电子技术基础教学演示文稿 中等职业教育国家规划教材 第十四章 脉冲波形的产生与变换 陈振源主编 HEP back 12 二、集成施密特触发器 CC4584为CMOS六施密特反相器 。 74LS132为TTL四施密特与非门 。 电子线路陈振源主编 第4章 直流稳压电源 13 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan 电子技术基础教学演示文稿 中等职业教育国家规划教材 第十四章 脉冲波形的产生与变换 陈振源主编 HEP back 13 本本 章章 小小 结结 1多谐振荡器是一种能自动输出矩形脉冲的振荡电路，它是由非 门和RC定时元件(或石英晶体)所组成。 2单稳态触发器是常用的波形变换电路，、在外加触发信号作用 下可从稳态翻转为暂稳态，经过一段延时后自动回到稳态。暂稳态持续 时间决定于RC定时元件。单稳态触发器应用广泛，常用于对脉冲信号进 行整形处理、延时控制，还用于电路的定时控制等 3施密特触发器也是一种常用的波形变换电路，它的状态转换及 维持都取决于外加的触发信号电平，存在回差电平VT=VTH-VTL，应用 回差特性可以实现波形变换、脉冲整形及幅度鉴别。 电子线路陈振源主编 第4章 直流稳压电源 14 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan 电子技术基础教学演示文稿 中等职业教育国家规划教材 第十四章 脉冲波形的产生与变换 陈振源主编 HEP back 14 主 教 材 简 介 书名：电子技术基础 第2版（附学习卡） 出版单位：高等教育出版社 作者：陈振源 出版日期：2006-07-01 书号：7-04-019714-6 适用层次：中职 定价：25.20 本书参照教育部颁布的中等职业学校电子技术基础教学大纲，以及有关的职业资格标准或行业职 业技能鉴定标准，在保留2001年出版的中等职业教育国家规划教材电子技术基础编写风格的基础 上，根据近几年中职生源的变化情况，贯彻落实“以服务为宗旨，以就业为导向，以能力为本位”的 职业教育办学指导思想，修订而成。 本书包括模拟电子技术和数字电子技术两部分，模拟部分包括：二极管及整流电路、晶体管及基 本放大电路、场效晶体管放大电路、负反馈、低频功率放大器、集成运算放大器、正弦波振荡器、直 流稳压电源、晶闸管及应用电路；数字部分包括：数字电路基础、组合逻辑电路、集成触发器、时序 逻辑电路、脉冲波形的产生与变换、数模和模数转换。此外，本书还介绍了一些新器件、新知识，如 微型片状器件、电路仿真软件EWB等。 本书配套有学习指导与同步训练，以及教学光盘。利用书后所附学习卡，登录高等教育出版社 “”4A网络教学平台，可获得网上教学资源。 书在内容上深浅适度，在结构体系上和教学方法上有所创新，既提出了明确的知识目标，又有明 确的技能目标，各章配有知识能力测验和实践技能训练，职业教育特色鲜明。本书可作为中等职业学 校电子技术应用、电子电器及电工类专业电子技术基础课程教材，也可作为岗位培训教材。 电子线路陈振源主编 第4章 直流稳压电源 15 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan 电子技术基础教学演示文稿 中等职业教育国家规划教材 第十四章 脉冲波形的产生与变换 陈振源主编 HEP back 15 配套学习用书和多媒体教学光盘 书名：电子技术基础学习指导与同步训练 （配光盘） 作者：陈振源 出版单位：高等教育出版社 书号：7040149109 出版日期：2004-08-