數(shù)字電路 第8章 脈沖波形的產(chǎn)生與整形

1、第8章 脈沖波形的產(chǎn)生與整形 第第8章章 脈沖波形的產(chǎn)生與整形脈沖波形的產(chǎn)生與整形 8.1 概述概述 8.2 555定時器及其應(yīng)用定時器及其應(yīng)用 8.3 集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 8.4 集成邏輯門構(gòu)成的脈沖電路集成邏輯門構(gòu)成的脈沖電路 第8章 脈沖波形的產(chǎn)生與整形 8.1 概概 述述 8.1.1 脈沖產(chǎn)生電路和整形電路的特點脈沖產(chǎn)生電路和整形電路的特點 獲得矩形脈沖的方法通常有兩種：一種是用脈沖產(chǎn)生電路直接產(chǎn)生；另一種是對已有的信號進(jìn)行整形，然后將它變換成所需要的脈沖信號。 脈沖產(chǎn)生電路能夠直接產(chǎn)生矩形脈沖或方波，它由開關(guān)元件和惰性電路組成，開關(guān)元件的通斷使電路實現(xiàn)不同狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，而

2、惰性電路則用來控制暫態(tài)變化過程的快慢。 典型的矩形脈沖產(chǎn)生電路有雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路和多諧振蕩電路三種類型。 第8章 脈沖波形的產(chǎn)生與整形 雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路具有兩個穩(wěn)定狀態(tài)，兩個穩(wěn)定狀態(tài)的轉(zhuǎn)換都需要在外加觸發(fā)脈沖的推動下才能完成。 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路只有一個穩(wěn)定狀態(tài)，另一個是暫時穩(wěn)定狀態(tài)，從穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)換到暫穩(wěn)態(tài)時必須由外加觸發(fā)信號觸發(fā)，從暫穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換到穩(wěn)態(tài)是由電路自身完成的，暫穩(wěn)態(tài)的持續(xù)時間取決于電路本身的參數(shù)。 多諧振蕩電路能夠自激產(chǎn)生脈沖波形，它的狀態(tài)轉(zhuǎn)換不需要外加觸發(fā)信號觸發(fā)，而完全由電路自身完成。因此它沒有穩(wěn)定狀態(tài)，只有兩個暫穩(wěn)態(tài)。 第8章 脈沖波形的產(chǎn)生與整形 脈沖整形電路能夠?qū)⑵?/p>

3、它形狀的信號，如正弦波、三角波和一些不規(guī)則的波形變換成矩形脈沖。施密特觸發(fā)器就是常用的整形電路，它有兩個特點： 能把變化非常緩慢的輸入波形整形成數(shù)字電路所需要的矩形脈沖； 有兩個觸發(fā)電平，當(dāng)輸入信號達(dá)到某一額定值時，電路狀態(tài)就會轉(zhuǎn)換，因此它屬于電平觸發(fā)的雙穩(wěn)態(tài)電路。 第8章 脈沖波形的產(chǎn)生與整形 8.1.2 脈沖電路的基本分析方法脈沖電路的基本分析方法 圖 8-1 RC開關(guān)電路 UC(t)UR(t)SECR第8章 脈沖波形的產(chǎn)生與整形 開關(guān)轉(zhuǎn)換的一瞬間，電容器上電壓不能突變，滿足開關(guān)定理UC(0+)=UC(0-)。 暫態(tài)過程結(jié)束后，流過電容器的電流iC()為0，即電容器相當(dāng)于開路。 電路的時常

4、數(shù)=RC, 決定了暫態(tài)時間的長短。根據(jù)三要素公式，可以得到電壓(或電流)隨時間變化的方程為 /)()0()()(texxxtx 如果U(tM)=UT，它是U(0+)和U(）之間的某一轉(zhuǎn)換值，那么從暫態(tài)過程的起始值U(0+)變到UT所經(jīng)歷的時間tM(見圖8-2)可用下式計算： TMUUUUnRCt)()0()(1第8章 脈沖波形的產(chǎn)生與整形 圖 8-2 從U(0+)到UT所經(jīng)歷的時間tMU(0+)tMU(t)UTtU( )0第8章 脈沖波形的產(chǎn)生與整形 8.2 555 定時器及其應(yīng)用定時器及其應(yīng)用 8.2.1 555 定時器的組成與功能定時器的組成與功能圖圖 8-3 555 定時器定時器(a)

5、電路結(jié)構(gòu)；電路結(jié)構(gòu)； (b) 引腳圖引腳圖 C1UR15k5kC25kUR2&14G1RQQG2SG3G43V18UCCUCOU6(TH)5(TR)6217UoRD(a)12348765地U2UoRDUCC放電端U6UCO555(b)U2放電端第8章 脈沖波形的產(chǎn)生與整形 圖 8-3(a)中，比較器C1的輸入端U6(接引腳 6)稱為閾值輸入端，手冊上用TH標(biāo)注，比較器C2的輸入端U2(接引腳2)稱觸發(fā)輸入端，手冊上用TR標(biāo)注。C1和C2的參考電壓(電壓比較的基準(zhǔn))UR1和UR2由電源UCC經(jīng)三個5k的電阻分壓給出。當(dāng)控制電壓輸入端UCO懸空時， ， ； 若UCO外接固定電壓，則 。 R

6、D為異步置 0 端，只要在RD端加入低電平，則基本RS觸發(fā)器就置 0，平時RD處于高電平。 CCRUU321CCRUU312CORCORUUUU21,21第8章 脈沖波形的產(chǎn)生與整形 定時器的主要功能取決于兩個比較器輸出對RS觸發(fā)器和放電管V1狀態(tài)的控制。 當(dāng) 時，比較器C1輸出為 0，C2輸出為 1，基本RS觸發(fā)器被置 0，V1導(dǎo)通，Uo輸出為低電平。 當(dāng) 時，C1輸出為 1，C2 輸出為 0，基本RS觸發(fā)器被置 1，V1截止，Uo輸出高電平。 當(dāng) 時，C1和C2輸出均為 1，則基本RS觸發(fā)器的狀態(tài)保持不變，因而V1和Uo輸出狀態(tài)也維持不變。 CCCCUUUU313226、CCCCUUUU3

7、13226、CCCCUUUU313226、第8章 脈沖波形的產(chǎn)生與整形 表表 8-1 555定時器功能表定時器功能表 第8章 脈沖波形的產(chǎn)生與整形 8.2.2 555 定時器的典型應(yīng)用定時器的典型應(yīng)用 1. 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 圖圖 8-4 用用 555 定時器構(gòu)成的單穩(wěn)觸發(fā)器定時器構(gòu)成的單穩(wěn)觸發(fā)器(a) 電路圖；電路圖； (b) 波形圖波形圖 48762315UCCUoUi(a)RTUi13UCC0Uo0TWTWUC023UCCttt(b)UCC0.01555UCC第8章 脈沖波形的產(chǎn)生與整形 1) 工作原理 靜止期：觸發(fā)信號沒有來到，Ui為高電平。電源剛接通時，電路有一個暫態(tài)過程，即

8、電源通過電阻R向電容C充電， 當(dāng)UC上升到 時，RS觸發(fā)器置 0，Uo=0，V1導(dǎo)通，因此電容C又通過導(dǎo)電管V1迅速放電，直到UC=0，電路進(jìn)入穩(wěn)態(tài)。這時如果Ui一直沒有觸發(fā)信號來到，電路就一直處于Uo=0 的穩(wěn)定狀態(tài)。 CCU32第8章 脈沖波形的產(chǎn)生與整形 暫穩(wěn)態(tài)：外加觸發(fā)信號Ui的下降沿到達(dá)時，由于 ，RS觸發(fā)器Q端置 1，因此Uo=1, V1截止，UCC開始通過電阻R向電容C充電。隨著電容C充電的進(jìn)行，UC不斷上升，趨向值UC()=UCC。 Ui的觸發(fā)負(fù)脈沖消失后，U2回到高電平，在 期間，RS觸發(fā)器狀態(tài)保持不變，因此，Uo一直保持高電平不變，電路維持在暫穩(wěn)態(tài)。但當(dāng)電容C上的電壓上升到

9、 時，RS觸發(fā)器置 0，電路輸出Uo=0，V1導(dǎo)通，此時暫穩(wěn)態(tài)便結(jié)束，電路將返回到初始的穩(wěn)態(tài)。 0)(3162CCCUUUU、CCUU312CCUU326CCUU326 第8章 脈沖波形的產(chǎn)生與整形 恢復(fù)期：V1導(dǎo)通后，電容C通過V1迅速放電，使UC0，電路又恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)，第二個觸發(fā)信號到來時，又重復(fù)上述過程。 輸出電壓Uo和電容C上電壓UC的工作波形如圖 8-4(b)所示。 第8章 脈沖波形的產(chǎn)生與整形 2) 輸出脈沖寬度TW 輸出脈沖寬度TW是暫穩(wěn)態(tài)的停留時間，根據(jù)電容C的充電過程可知： ,32)(,)(, 0)0(RCUTUUUUUCCWCTCCCC因而代入式(8-2)可得 RCnRCUU

10、UUnRCTTCCCW1 . 131)()0()(1 圖 8-4(a)所示電路對輸入觸發(fā)脈沖的寬度有一定要求， 它必須小于TW。若輸入觸發(fā)脈沖寬度大于TW時，應(yīng)在U2輸入端加RiCi微分電路。 第8章 脈沖波形的產(chǎn)生與整形 3) 單穩(wěn)觸發(fā)電路的用途 延時，將輸入信號延遲一定時間(一般為脈寬TW)后輸出。 定時， 產(chǎn)生一定寬度的脈沖信號。 第8章 脈沖波形的產(chǎn)生與整形 2. 多諧振蕩器多諧振蕩器 圖圖 8-5 用用 555 定時器構(gòu)成的多諧振蕩器定時器構(gòu)成的多諧振蕩器(a) 電路圖；電路圖； (b) 波形圖波形圖 48762315C(a)UC13UCCUo0T123UCCtt(b)UCCR1R2

11、555UCCT2Uo0.010第8章 脈沖波形的產(chǎn)生與整形 1) 工作原理 多諧振蕩器只有兩個暫穩(wěn)態(tài)。假設(shè)當(dāng)電源接通后，電路處于某一暫穩(wěn)態(tài)，電容C上電壓UC略低于 ，Uo輸出高電平，V1截止，電源UCC通過R1、R2 給電容C充電。隨著充電的進(jìn)行UC逐漸增高，但只要 ， 輸出電壓Uo就一直保持高電平不變，這就是第一個暫穩(wěn)態(tài)。 CCCCCUUU3231第8章 脈沖波形的產(chǎn)生與整形 當(dāng)電容C上的電壓UC略微超過 時(即U6和U2均大于等于 時)， RS觸發(fā)器置 0，使輸出電壓Uo從原來的高電平翻轉(zhuǎn)到低電平，即Uo=0，V1導(dǎo)通飽和，此時電容C通過R2和V1放電。隨著電容C放電，UC下降，但只要 ，

12、 Uo就一直保持低電平不變，這就是第二個暫穩(wěn)態(tài)。 當(dāng)UC下降到略微低于 時，RS觸發(fā)器置 1，電路輸出又變?yōu)閁o=1，V1截止，電容C再次充電，又重復(fù)上述過程，電路輸出便得到周期性的矩形脈沖。其工作波形如圖8-5(b)所CCCCCUUU3132CCU32CCU32CCU31第8章 脈沖波形的產(chǎn)生與整形 2) 振蕩周期T的計算 多諧振蕩器的振蕩周期為兩個暫穩(wěn)態(tài)的持續(xù)時間，T=T1+T2。由圖 8-5(b)UC的波形求得電容C的充電時間T1和放電時間2各為 CRRnCRRUUUUnCRRTCCCCCCCC)(7 . 021)(32311)(2121211CRnCRUUnCRTCCCC22227 .

13、 0213103201CRRTTT)2(7 . 02121因而振蕩周期 第8章 脈沖波形的產(chǎn)生與整形 3) 占空比可調(diào)的多諧振蕩器 圖 8-6 占空比可調(diào)的多諧振蕩器 847623UCCR1R2555RWUo0.01CV2V151第8章 脈沖波形的產(chǎn)生與整形 電容C的充電路徑為UCCR1V1C地，因而T1=0.7R1C。 電容C的放電路徑為CV2R2放電管V1地，因而T2=0.7R2C。 振蕩周期為 CRRTTT)(7 . 02121 占空比為 2111RRRTTD第8章 脈沖波形的產(chǎn)生與整形 4) 多諧振蕩器應(yīng)用舉例 用兩個多諧振蕩器可以組成如圖8-7(a)所示的模擬聲響電路。適當(dāng)選擇定時元

14、件，使振蕩器A的振蕩頻率fA=1Hz， 振蕩器B的振蕩頻率 fB= 1kHz。由于低頻振蕩器A的輸出接至高頻振蕩器B的復(fù)位端(4腳)，當(dāng)Uo1輸出高電平時，B振蕩器才能振蕩，Uo1輸出低電平時， B振蕩器被復(fù)位，停止振蕩，因此使揚聲器發(fā)出 1kHz的間歇聲響。其工作波形如圖 8-7(b)所示。 第8章 脈沖波形的產(chǎn)生與整形 圖 8-7 用 555 定時器構(gòu)成的模擬聲響發(fā)生器(a) 電路圖； (b) 波形圖 84762351555A0.01CR1AR2A847623155550.01CR1BR2BRdUo18Uo25UCCUo1Uo2(a)(b)B第8章 脈沖波形的產(chǎn)生與整形 3. 施密特觸發(fā)器

15、施密特觸發(fā)器1) 施密特觸發(fā)器的構(gòu)成與工作原理 圖圖 8-8 用用 555 定時器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器定時器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器(a) 電路圖；電路圖； (b) 波形圖；波形圖； (c) 電壓傳輸特性電壓傳輸特性 846210.013UCCUiUoUot00Ui13UCC23UCCt(a)(b)(c)Uo0UU555UiUU5UoHUoL第8章 脈沖波形的產(chǎn)生與整形 圖中U6(TH)和U2(TR)端直接連在一起作為觸發(fā)電平輸入端。若在輸入端Ui加三角波，則可在輸出端得到如圖 8-8(b)所示的矩形脈沖。其工作過程如下： Ui從0開始升高，當(dāng) 時，RS觸發(fā)器置 1，故Uo=UoH；當(dāng) 時，RS=11

16、，故Uo=UoH保持不變；當(dāng) 時，電路發(fā)生翻轉(zhuǎn)， RS觸發(fā)器置 0，Uo從UoH變?yōu)閁oL，此時相應(yīng)的Ui幅值 稱為上觸發(fā)電平U+。 CCiUU31CCiCCUUU3231CCiUU32)32(CCU第8章 脈沖波形的產(chǎn)生與整形 當(dāng) 時，Uo=UoL不變；當(dāng)Ui下降，且 時，由于RS觸發(fā)器的RS=11，故Uo=UoL保持不變；只有當(dāng)Ui下降到小于等于 時，RS觸發(fā)器置 1，電路發(fā)生翻轉(zhuǎn)，Uo從UoL變?yōu)閁oH，此時相應(yīng)的Ui幅值( )稱為下觸發(fā)電平U-。 從以上分析可以看出，電路在Ui上升和下降時，輸出電壓Uo翻轉(zhuǎn)時所對應(yīng)的輸入電壓值是不同的，一個為U+，另一個為U-。 這是施密特電路所具有的

17、滯后特性，稱為回差?；夭铍妷?。電路的電壓傳輸特性如圖8-8(c)所示。改變電壓控制端UCO(5腳)的電壓值便可改變回差電壓，一般UCO越高，U越大，抗干擾能力越強，但靈敏度相應(yīng)降低。 CCiUU32CCiCCUUU3231CCU31CCU31CCUUUU31第8章 脈沖波形的產(chǎn)生與整形 2) 施密特觸發(fā)器的應(yīng)用 施密特觸發(fā)器應(yīng)用很廣， 主要有以下幾方面： 波形變換?？梢詫⑦呇刈兓徛闹芷谛孕盘栕儞Q成矩形脈沖。 脈沖整形。將不規(guī)則的電壓波形整形為矩形波。若適當(dāng)增大回差電壓，可提高電路的抗干擾能力。圖 8-9(a)為頂部有干擾的輸入信號，圖 8-9(b)為回差電壓較小的輸出波形， 圖 8-9(

18、c)為回差電壓大于頂部干擾時的輸出波形。 第8章 脈沖波形的產(chǎn)生與整形 脈沖鑒幅。圖 8-10 是將一系列幅度不同的脈沖信號加到施密特觸發(fā)器輸入端的波形，只有那些幅度大于上觸發(fā)電平U+的脈沖才在輸出端產(chǎn)生輸出信號。因此，通過這一方法可以選出幅度大于U+的脈沖， 即對幅度可以進(jìn)行鑒別。 此外，施密特觸發(fā)器還可以構(gòu)成多諧振蕩器等，是應(yīng)用較廣泛的脈沖電路。 第8章 脈沖波形的產(chǎn)生與整形 圖 8-9 波形整形 Uot0Uot0Uit0UUU(a)(b)(c)第8章 脈沖波形的產(chǎn)生與整形 圖 8-10 幅度鑒別 UiUUt0Uo0t第8章 脈沖波形的產(chǎn)生與整形 8.3 集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器1

19、. 74LS121非重觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器非重觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 74LS121單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的引腳圖和邏輯符號如圖8 - 11(a)、(b)所示，其功能表如表8 - 2 所示。該集成電路內(nèi)部采用了施密特觸發(fā)輸入結(jié)構(gòu)，因此對于邊沿較差的輸入信號也能輸出一個寬度和幅度恒定的矩形脈沖。輸出脈寬為 TTWCRT7 . 0第8章 脈沖波形的產(chǎn)生與整形 圖圖 8 - 11 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器74LS121 (a) 引腳圖；引腳圖； (b) 邏輯符號邏輯符號 1Q2NC3A14A25B6Q7GND74LS12114UCC13NC12NC11Rext/Cext10Cext9Rint8NC(a)74LS121A1A

20、2BQQ(9) (10)(11)RintCextRext/Cext(b)第8章 脈沖波形的產(chǎn)生與整形 表8-2 集成單穩(wěn)74LS121功能表 第8章 脈沖波形的產(chǎn)生與整形 式中，RT和CT是外接定時元件，RT(Rext)范圍為2k40 k, CT(Cext)為 10pF1000F。CT接在 10、11腳之間，RT接在 11、14 腳之間。如果不外接RT，也可以直接使用阻值為2k的內(nèi)部定時電阻Rin，則將Rin接UCC，即9、14 腳相接。外接RT時 9 腳開路。 74LS121的主要性能如下： 電路在輸入信號A1、A2、B的所有靜態(tài)組合下均處于穩(wěn)態(tài)Q=0，Q=1。 有兩種邊沿觸發(fā)方式。輸入A1

21、或A2是下降沿觸發(fā)，輸入B是上升沿觸發(fā)。從功能表可見，當(dāng)A1、A2或B中的任一端輸入相應(yīng)的觸發(fā)脈沖，則在Q端可以輸出一個正向定時脈沖，Q端輸出一個負(fù)向脈沖。例如當(dāng)A1或A2為低，B端有上升沿觸發(fā)時，其輸出波形如圖 8 - 12(a)所示。 第8章 脈沖波形的產(chǎn)生與整形 電路工作中存在死區(qū)時間。在定時時間TW結(jié)束之后，定時電容CT有一段充電恢復(fù)時間，如果在此恢復(fù)時間內(nèi)又輸入觸發(fā)脈沖，則輸出脈沖寬度就會小于規(guī)定的定時時間TW。因此CT的恢復(fù)時間就是死區(qū)時間，記作TD。若要得到精確的定時，則兩個觸發(fā)脈沖之間的最小間隔應(yīng)大于TW+TD，如圖 8 -12(c)所示。死區(qū)時間TD的存在，限制了這種單穩(wěn)的應(yīng)

22、用場合。 第8章 脈沖波形的產(chǎn)生與整形 圖 8-12 74LS121工作波形 UBQTWt(a)URQTWt(b)UBQTWt(c)TDtttABCD第8章 脈沖波形的產(chǎn)生與整形 圖圖 8-13 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器74LS123 (a) 引腳圖；引腳圖； (b) 邏輯符號邏輯符號 11A21B31RD41Q52Q62Cext774LS12316UCC1514131Rext/Cext121182B109GND2Rext/Cext1Cext1Q2Q2RD2A(a)Cext1Q1Q74LS123UCCRTCT(15)(14)(4)(13)1B1A1RD(b)(2)Rext/Cext(3)(16)(

23、1)第8章 脈沖波形的產(chǎn)生與整形 2. 74LS123可重觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器可重觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 74LS123對于輸入觸發(fā)脈沖的要求和74LS121基本相同。其外接定時電阻RT(即Rext)取值范圍為5 k50 k，對外接定時電容CT(即Cext)通常沒有限制。輸出脈寬 )7 . 01 (28. 0TTTWRCRT當(dāng)CT1000 pF時，TW可通過查找有關(guān)圖表求得。 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74LS123具有可重觸發(fā)功能，并帶有復(fù)位輸入端RD。所謂可重觸發(fā)，是指該電路在輸出定時時間TW內(nèi)， 可被輸入脈沖重新觸發(fā)。 第8章 脈沖波形的產(chǎn)生與整形 圖 8-14 74LS123工作波形 UBQTWt(a)TWT

24、WUBRDtttQtTW(b)UBQtt(c)TWTWTW第8章 脈沖波形的產(chǎn)生與整形 8.4 集成邏輯門構(gòu)成的脈沖電路集成邏輯門構(gòu)成的脈沖電路 8.4.1 微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路 用與非門構(gòu)成的微分單穩(wěn)觸發(fā)電路如圖8-15(a)所示，其工作波形如圖8-15(b)所示。圖中Ri、Ci為輸入微分電路， R、C為微分定時電路。電路參數(shù)應(yīng)滿足： OFFONiRRRR,第8章 脈沖波形的產(chǎn)生與整形 圖 8-15 微分單穩(wěn)觸發(fā)電路 (a) 電路圖； (b) 波形圖 &1UACUi2CiRiRUitUo1tUoH1UoL1Ui2tUTUR(0)0UotTW(a)(b)UBUiUo

25、000Uo1G1G2第8章 脈沖波形的產(chǎn)生與整形 1. 工作原理工作原理 1) 靜止期 電容C開路，由于RROFF，所以門G2關(guān)門，輸出高電平， 即Uo=UoH。門G1輸入端中一個是從門G2反饋而來的高電平，另一個輸入端經(jīng)Ri接地，由于RiRON，所以門G1開門，輸出低電平Uo1=UoL。 第8章 脈沖波形的產(chǎn)生與整形 2) 暫穩(wěn)態(tài) 當(dāng)輸入端Ui的負(fù)向觸發(fā)脈沖到來時，經(jīng)Ri、Ci微分后加到門G1輸入端，使UB端得到一個負(fù)向尖脈沖，從而引起下列正反饋過程： )(201AoiBUUUUU結(jié)果門G1迅速截止，門G2迅速導(dǎo)通，電路進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)。這時Uo輸出低電平，因此即使觸發(fā)信號消失，門G1仍保持截止。

26、但這個狀態(tài)是不穩(wěn)定的，因門G1的輸出高電平要對電容C充電。隨著充電的進(jìn)行Ui2要逐漸下降，當(dāng)Ui2UT(門檻電壓)時，又引起以下正反饋過程： 0102)(UUUUAi第8章 脈沖波形的產(chǎn)生與整形 3) 恢復(fù)期 暫穩(wěn)態(tài)結(jié)束后，電容C通過R放電。隨著放電電流逐漸減少， Ui2，最后恢復(fù)到原來的穩(wěn)態(tài)，電容C開路。 第8章 脈沖波形的產(chǎn)生與整形 2. 主要參數(shù)計算主要參數(shù)計算 1) 輸出脈沖寬度TW 輸出脈沖寬度就是暫穩(wěn)態(tài)的持續(xù)時間，它取決于Ui2從暫態(tài)過程開始下降到UT所需要的時間。從圖8-16(a)電容C的充電等效電路可看出： )()0()0(, 0)(1122oLoHRiiUUUUU UR(0)

27、為穩(wěn)態(tài)時Ui2的輸入電壓，一般UR(0)UOFF0.7V，因而可求得TW: RCUUUUnRCTTiiiW7 . 0)()0()(1222第8章 脈沖波形的產(chǎn)生與整形 2) 恢復(fù)時間根據(jù)圖 8-16(b)可見，電路恢復(fù)時間為 RCTR)53(圖圖 8-16 微分單穩(wěn)電路中電容微分單穩(wěn)電路中電容C的充、的充、 放電等效電路放電等效電路(a) C充電等效電路；充電等效電路； (b) C放電等效電路放電等效電路 RCUi2R1UCCUo1RoUoH1Ci充RUoH1RCUi2R1UCCUo1UoL1i放(a)(b)Uo1Ui2i充第8章 脈沖波形的產(chǎn)生與整形 8.4.2 多諧振蕩器多諧振蕩器 1.

28、環(huán)型振蕩器環(huán)型振蕩器 圖圖 8-17 環(huán)型振蕩器環(huán)型振蕩器 UMtp1tp2TUoUoHUoL0Uo10Uo20Ui2UTUoHUoLtttt111Ui1G1Uo1Uo2Ui3G2CUC(a)RCUi3Uo1UoLi充UoHUo2RCUi3Uo1UoHi放UoLUo2(b)(c)(d)0G3UoRRS第8章 脈沖波形的產(chǎn)生與整形 假設(shè)Ui1=Uo3，則Uo1，Uo2。由于電容兩端電壓不能突變，因此當(dāng)Uo1發(fā)生時，Ui3也，從而使Uo保持高電平，即Uo1=UoL，Uo2=UoH，Uo=UoH，此時為暫穩(wěn)態(tài)。但此暫態(tài)不能長久維持，當(dāng)Uo1輸出低電平時電容C進(jìn)行充電，等效電路如圖8-17(b)所示(此處忽略了各個門的輸出電阻和輸入電阻的影響)。隨著C充電Ui3不斷上升，當(dāng)Ui3UT后，電路翻轉(zhuǎn)為門G3導(dǎo)通、門G1截止、門G2導(dǎo)通的暫穩(wěn)態(tài)。這時Uo1=UoH，Uo2=UoL,Uo=UoL，電容C又將放電，等效電路如圖 8-17(c)所示。隨著C放電，Ui3不斷下降，當(dāng)Ui3UT時電路又會翻轉(zhuǎn)到門G3截止，門G1導(dǎo)通，門G2截止的暫穩(wěn)態(tài)，并重復(fù)以上過程。電路的工作波形如圖 8-17(d)所示。 第8章 脈沖波形的產(chǎn)生與整形 RC環(huán)型振蕩器主要參數(shù)估算如下。輸出電壓幅值： OLOHMUUU振蕩周期： RCTTTRCUUUUUnR