脉冲波形的变换与产生课件

单稳态触发器单稳态触发器的工作特性没有触发脉冲作用时电路处于一种稳态在触发脉冲作用下。电路由稳态翻转到暂稳态。暂稳态是一种不能长久保持的状态由于电路中RC的延时环节的作用，电路的暂稳态在维持一段时间后，会自动返回到稳态。暂稳态的持续时间决定于电路中RC的参数值单稳态触发器的这些特性被广泛地应用于脉冲的整形、延时和定时等。11G1G2RdRVDDDCCdCMOS门电路组成的微分型单稳态触发器000000主要参数的计算输出脉冲宽度tW当VTH=VDD/2时，tW0.7RC恢复时间tretre一般为（3~5）RC最高工作频率fmax讨论：1）二极管D作用:①保护CMOS管；②小,放电时间短。2）为改善输出波形，输出端加一级反相器。11G1G2RdRVDDDCCdCMOS门电路组成的微分型单稳态触发器12、不可重复触发器----以TTL集成单稳态触发器74121为例介绍。

1）逻辑图。2）电路组成及工作原理：a)组成：电路由触发信号控制电路，微分型单稳态触发器及输出缓冲电路组成。b)功能表：c)主要特性：1）电路在输入信号A1、A2、B的所有静态组合下均处于稳态Q=0，=1。2）有两种边沿触发方式。输入A1或A2是下降沿触发，输入B是上升沿触发。从功能表可见，当A1、A2或B中的任一端输入相应的触发脉冲，则在Q端可以输出一个正向定时脉冲，端输出一个负向脉冲。3）74121一经触发进入暂稳态，就不再受A1、A2或B跳变的影响，暂稳态的定时仅取决于定时电阻R和C的数值，因此，74121是一个不可重复触发的单稳态触发器。4、单稳态触发器的应用：（1）、定时：由于单稳态触发器能产生一定宽度tw的矩形输出脉冲，如利用这个矩形脉冲作为定时信号去控制某电路，可使其在tw时间内动作（或不动作）。（3）、噪声消除电路Rext/CextCextA1A2BQ74121CRVCC1DRC1QVOVIVIVOQ噪声施密特触发器施密特触发器在电子电路中常用来完成波形变换、幅度鉴别等工作。它具有如下特点：（1）施密特触发器属于电平触发，对于缓慢变化的信号仍然适用，当输入电压达到某一定值时，输出电压会发生跳变。由于电路内部正反馈的作用，输出电压波形的边沿很陡直。（2）输入信号增加和减少时，电路有不同的阈值电压，它具有如图所示的传输特性。VT-VT+VIVOVOHVOL01反相输出施密特电路的传输特性及逻辑符号1VOVI0VT-VT+同相输出施密特电路的传输特性及逻辑符号正向阈值电压：VT+负向阈值电压：VT-回差电压：ΔVT=VT+-VT-一、门电路组成的施密特触发器假设电路中CMOS反相器的阈值电压VTH≈VDD/2,R1<R2且输入信号VI为三角波二、集成施密特触发器----以CMOS集成施密特触发器CC40106为例介绍施密特电路整形电路输出电路VT-VT+VIVOVOHVOL01三、施密特触发器的应用1、波形的整形及变换注意整形电路对回差电压大小的要求具有顶部干扰的输入信号回差电压大于顶部干扰时输出波形回差电压小时的输出波形VT1VT2ttt000v0v0vI2、幅度鉴别幅度大于VT+的脉冲被保留tt00vovIVT+VT-二、用施密特触发器构成多谐振荡器RCVOT1T2tt00vIvOVT+VT-VOHVOL三、石英晶体振荡器为了得到频率稳定性很高的脉冲波形，多采用由石英晶体组成的石英晶体振荡器。1、符号及频率特性：2、各元件的作用：R：使反相器工作在线性放大区，取值：TTL门电路，0.7~2k；对CMOS门则常在10~100M之间；C1用于两个反相器间的耦合，C1的选择应使C1在频率为fs时的容抗可以忽略不计；C2：抵制高次谐波，以保证稳定的频率输出，C2选择应使2πRC2fs≈0,从而使RC2并联在fs处产生极点，减少谐振信号损失。作用：整形、缓冲Q1111J1KC11&&QAФ1Ф2AQФ1Ф2双相时钟发生器555定时器及其应用1、555定时器是一种应用极为广泛的中规模集成电路。2、555定时器的应用：1）灵活、方便；2）可构成单稳态触发器，多谐振荡器和施密特触发器；3）用于信号的产生、变换、控制与检测。3、555定时器的分类：双极型：具有较大的驱动能力，电源电压范围为5~16V，最大负载电流可达200mA；CMOS型：具有低功耗、输入阻抗高，电源电压范围为3~18V，最大负载电流在4mA以下。一、555定时器5KΩC1C2&&&16vICvI15vI22v’071843v05KΩ5KΩSRTGVCCRD1—地2—触发输入3—输出4—复位5—控制电压6—阈值输入7—放电端8—电源2、构成不可重复触发的单稳态触发器输出脉宽R：几百欧~几兆欧C：几百皮法~几百微法脉宽：几微秒~数分钟精度：0.1%触发输入5KΩ5KΩ5KΩC1C2&&&16vICvI15vI22v’071843v0SRTGVCCRDC0.01uFRVCCvIvC3、构成可重复触发的单稳态触发器126784355550.01uFR1RVCCCTvIvO当vI输入负向脉冲后，电路进入暂稳态，T导通，C放电。当vI为高电平时，T截止，C充电，当C未充到之前，电路处于暂稳态；若此期间，vI输入负向脉冲，T导通，C放电，输出仍维持在暂稳态。只有在触发脉冲撤除后且在输出脉宽tw间隔内没有新的触发脉冲，电路才返回到稳定状态（vo=0)vIvOvC000tw失落脉冲报警C通过555内部T放电该电路可作为失落脉冲检出电路。如用于人体心律监视。4、构成脉冲宽度调制器该电路可实现电压—频率转换vIvICVCCvO15284376C555RvICvIvOttt000输出端vO得到一随控制电压vIC变化的脉冲宽度调制波5、构成多谐振荡器（占空比固定）6、构成多谐振荡器（占空比可调）