华中科技大学电信系数电课件-chapter9-脉冲单元电路.ppt

数字电路与逻辑设计 第九章脉冲单元电路讨论脉冲波形的产生 变换和整形 脉冲信号 周期T 脉冲宽度Tw 0 5Vm 0 9Vm 0 1Vm 占空比q Tw T 上升时间 下降时间 施密特触发器 施密特触发器的工作特点 施密特触发器属于电平触发器件 适用于缓慢变化的信号 当输入信号达到某一定电压值时 输出电压会发生突变 电路有两个阈值电压 输入信号增加和减少时 电路的阈值电压不同 电路具有如下图所示的传输特性 集成门构成的施密特触发器 门电路组成的施密特触发器 1 4V 0 7V 回差特性 VTH 上限触发电平VTL 下限触发电平回差电压 VTH VTL 整形 波形变换 要求回差小 回差电压设置合适 可以完成波形整形 回差电压设置不合适 得不到相应输出 消除干扰 要求一定的回差 施密特触发器的应用 1 波形的整形及变换 合理选择回差电压 可消除干扰信号 2 干扰抑制 3 幅度鉴别 VT 集成运放构成的施密特触发器 R1 R2 Vi Vp V0 VTH VOHR2 R1 R2 VTL VOLR2 R1 R2 回差 VTL VOH VOL R2 R1 R2 方便调节 集成运放构成的施密特触发器 单稳触发器 一个稳定状态 及一个暂稳状态 无触发信号加入 电路处于稳定状态外加触发信号 电路转换到另一个状态 赞稳状态 维持一段事件后 电路自动返回稳态 集成运放构成的单稳触发器 Vw FVw Vd FVw Vd FVw Vi Vd Vw FVw 波形参数 暂稳态脉冲宽度 取R1 R2 Vw Vd Tw 0 69RC 恢复时间 取R1 R2 Tr 0 41RC 集成单稳态触发器 不可重复触发 可重复触发 被重复触发 74121 两种触发方式 74121的应用 不外接定时元件 输出脉宽30ns或35ns外接定时元件 输出脉宽0 7RTCT 40ns 28S 74121的主要参数 1 输出脉冲宽度tW使用外接定时元件 tW 0 7RextC不使用外部定时元件 tW 35ns 2 输入触发脉冲最小周期TminTmin tW tretre是恢复时间 74121内部电阻 2k 外接电阻Rext可在1 4 40k 之间选择 外接电容C可在10pF 10 F之间选择 当R 2k 时 最大占空比qmax为67 当R 40k 时 最大占空比qmax可达90 74122 74122 74122 单稳态触发器的应用 定时 tw tw 延时 组成噪声消除电路 D CP R 噪声多表现为尖脉冲 宽度较窄 而有用的信号的宽度较宽 注意 单稳触发器的输出脉宽应大于噪声宽度而小于信号脉宽 才可消除噪声 74121的应用 不外接定时元件 输出脉宽30ns或35ns外接定时元件 输出脉宽0 7RTCT 40ns 28S 自激多谐振荡器 矩形波 多谐 发生器两个暂稳态 无需外加触发即能产生矩形脉冲或方波电路形式多样 多谐振荡器的基本组成 开关器件 产生高 低电平 反馈延迟环节 利用RC电路的充放电特性实现延时 将输出电压恰当地反馈给开关器件使之改变输出状态以获得所需要的振荡频率 集成运放构成的多谐振荡器 施密特触发器构成多谐振荡器 单稳触发器构成的多谐振荡器 石英晶体振荡器 稳定性高 555定时器是一种应用方便的中规模集成电路 只需外接少量的阻容元件就可以构成单稳 多谐和施密特触发器 广泛用于信号的产生 变换 控制与检测 555定时器 电阻分压器 电压比较器 基本RS触发器 复位输入端 0 输出缓冲反相器 集电极开路输出三极管 1 电路组成 0 1 0 9 4 1555定时器 如果悬空 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 保持 保持 2 工作原理 555定时器功能表 9 4 1555定时器 9 4 2定时器应用举例 一 用555定时器组成单稳态触发器 不可重复触发单稳 v O o o t t 2 a 接通电源电路进入稳态 O 0 t t 1 工作原理 C1 C2 一 用555定时器组成单稳态触发器 b 当输入信号下降沿到达时 电路进入暂稳态 C1 tW tw RC1n3 1 1RC c 电容放电 电路自动返回到稳态 1 工作原理 一 用555定时器组成单稳态触发器 2 用555定时器组成可重复触发单稳 二 用555定时器组成多谐振荡器 v 2 3 V CC 1 3 V CC v C 0 t 1 t 2 tPL tPH tPL R2C1n2 0 7R2C tpH R1 R2 C1n2 0 7 R1 R2 C 不变 不变 导通 0 截止 1 导通 0 T VO VI2 VI1 输出 输入 截止 二 用555定时器组成多谐振荡器 tPL R