数字电路课件教案110.110.2

1、 10.1 概述概述 10.2 施密特触发器施密特触发器 10.3 单稳态触发器单稳态触发器 10.4 多谐振荡器多谐振荡器 10.5 555定时器及应用定时器及应用1、 掌握脉冲波形的有关掌握脉冲波形的有关2、掌握由门电路组成的施密特触发器、单稳态触发器及、掌握由门电路组成的施密特触发器、单稳态触发器及 多谐振荡器的多谐振荡器的；3、掌握、掌握555定时器的定时器的第十章第十章 10.1 概述概述一、获取脉冲波形的方法：一、获取脉冲波形的方法：1、利用各种形式的多谐振荡器直接产生；、利用各种形式的多谐振荡器直接产生；2、通过各种整形电路把已有的周期性变化波形整形为所要求的、通过各种整形电路把

2、已有的周期性变化波形整形为所要求的矩形脉冲矩形脉冲。二、矩形脉冲波形参数：二、矩形脉冲波形参数：脉冲周期脉冲周期t；脉冲幅度脉冲幅度vm；脉冲宽度脉冲宽度tw；上升时间上升时间tr；下降时间下降时间tf；占空比占空比q= tw /t6.2 施密特触发器施密特触发器一、定义一、定义二、特点和类型二、特点和类型是一种能够把输入波形整形成为适合于数字是一种能够把输入波形整形成为适合于数字电路需要的矩形脉冲的电路。电路需要的矩形脉冲的电路。输入信号在变化过程中会引起电路输出状态的变化；输入信号在变化过程中会引起电路输出状态的变化；输入信号在上升过程中引起电路状态翻转时的输入电压输入信号在上升过程中引起

3、电路状态翻转时的输入电压值（记做值（记做）与降低过程中引起电路输出状态翻转）与降低过程中引起电路输出状态翻转时的输入电压值（记做时的输入电压值（记做）不同，即形成）不同，即形成滞回特性滞回特性；在电路输出状态转换时，通过电路内部的在电路输出状态转换时，通过电路内部的过程，过程，使输出波形的边沿很陡，改善了输出波形。使输出波形的边沿很陡，改善了输出波形。负向或下限阈值电压负向或下限阈值电压正向或上限阈值电压正向或上限阈值电压回差电压（滞回电压）：回差电压（滞回电压）：vt vtvt符合上述滞回特性的施符合上述滞回特性的施密特触发器具有密特触发器具有，否则，不具有反相，否则，不具有反相功能。功能。

4、：分为：分为反相功能反相功能的和的和同相功能同相功能的施密特触发器两类。的施密特触发器两类。三、分析施密特触发器思路三、分析施密特触发器思路1、求出、求出vi=0和和vi=1时输出时输出vo的状态。的状态。 （目的（目的:确定类型或跳变方向确定类型或跳变方向)2、找出引起输出状态翻转的关键点，并把该点电压记为、找出引起输出状态翻转的关键点，并把该点电压记为va，求求va 与与vi、 vo的关系式：的关系式： 上升过程中的关系式，记为：上升过程中的关系式，记为： va=f1(vi，vo) 下降过程中的关系式，记为：下降过程中的关系式，记为： va=f2(vi，vo)3、在关系式、在关系式中，令中

5、，令va=vth，求出，求出vi=vt+ 在关系式在关系式中，令中，令 va=vth，求出，求出vi=vt- vt= vt+ - vt-实例分析实例分析1：用用cmos反相器反相器组成的施密特触发器组成的施密特触发器（2）vi，vo0v， （1）vi0，vo0v；vi1，vovdd。（可知为同相输出的施密特触发器）（可知为同相输出的施密特触发器） 12aoiavvvvrr 212airvvrr 12athddvvv 12112tiddrvvv.()r （3）vi，vovdd， 12aoiavvvvrr 211212aiddrrvvvrrrr 12athddvvv 12112tiddrvvv.(

6、)r 令：令：求得：求得：令：令：求得：求得：问题：问题：r1、r2取值取值有何限制？有何限制？实例分析实例分析2:由由ttl门电路组成的施密特触发器门电路组成的施密特触发器r1、r2较小（因为太较小（因为太大，大于开门电阻大，大于开门电阻ron，将一直使将一直使va1)；二极管二极管d的作用：防止的作用：防止vovoh时时g2的负载电流的负载电流过大。过大。（1）vi0，vovol0v；vi1，vovoh。（可知为同相输出的施密特触发器）（可知为同相输出的施密特触发器）（2）vi，vo0v，（忽略，（忽略g1的输入电流列方程）：的输入电流列方程）：12aoidavvvvvrr 212aidr

7、v(vv )rr 当当vi升至升至va= vth时，时， vo跳变。跳变。122tithdrrvvvvr vi升至升至 vth时，时，vo保持；保持；vi0，vovol0v；vi1，vovoh。（同相输出的施密特触发器）（同相输出的施密特触发器）122tithdrrvvvvr 12ttt _thdrvvvvvr （3）vi，vovoh，d截止，截止，当当vivth时，时，g1翻转，从而翻转，从而g2也翻转，输出也翻转，输出vo0vvtvth四、施密特触发器的应用四、施密特触发器的应用利用施密特触发器可将正弦波、三角波等变换成矩形波。利用施密特触发器可将正弦波、三角波等变换成矩形波。 只有脉冲信号的幅度大于只有脉冲信号的幅度大于vt+的时，电路才输出一个的时，电路才输出一个脉冲，而幅度小于脉冲，而幅度小于vt+的脉冲，电路无输出脉冲。的脉冲，电路无输出脉冲。 数字系数字系统中，矩形统中，矩形脉冲经传输脉冲经传输后往往会发后往往会发生波形畸变，生波形畸变，可利用施密可利用施密特触发器进特触发器进行脉冲整形。行脉冲整形。1、脉冲波形的有关概念；、脉冲波