數(shù)電(第3版)7-脈沖信號的產(chǎn)生與整形

1、第第 7 章章 脈沖產(chǎn)生與整形電路脈沖產(chǎn)生與整形電路第第 7 章脈沖產(chǎn)生與整形電路章脈沖產(chǎn)生與整形電路 概述概述 施密特觸發(fā)器施密特觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器多諧振蕩器多諧振蕩器本章小結(jié)本章小結(jié)555 定時器的電路結(jié)構(gòu)及其邏輯功能定時器的電路結(jié)構(gòu)及其邏輯功能第第 7 章章 脈沖產(chǎn)生與整形電路脈沖產(chǎn)生與整形電路主要要求：主要要求： 了解脈沖信號產(chǎn)生與整形的方法。了解脈沖信號產(chǎn)生與整形的方法。 了解脈沖波形的主要參數(shù)。了解脈沖波形的主要參數(shù)。 7.1 概概 述述第第 7 章章 脈沖產(chǎn)生與整形電路脈沖產(chǎn)生與整形電路Umtrtf TtW 脈脈 沖沖 幅幅 度度 Um： 脈沖上升時間脈沖上升時間 t

2、r：脈沖下降時間脈沖下降時間 tf：脈脈 沖沖 寬寬 度度 tW ：脈脈 沖沖 周周 期期 T ：脈脈 沖沖 頻頻 率率 f ： 占占 空空 比比 q ：脈沖電壓變化的最大值脈沖電壓變化的最大值 脈沖波形從脈沖波形從 0.1Um 上升到上升到 0.9Um 所需的時間所需的時間 脈沖上升沿脈沖上升沿 0.5Um 到下降沿到下降沿 0.5Um 所需的時間所需的時間 脈沖波形從脈沖波形從 0.9Um 下降到下降到 0.1Um 所需的時間所需的時間 周期脈沖中相鄰兩個波形重復出現(xiàn)所需的時間周期脈沖中相鄰兩個波形重復出現(xiàn)所需的時間 1 秒內(nèi)脈沖出現(xiàn)的次數(shù)秒內(nèi)脈沖出現(xiàn)的次數(shù) f = 1/T 脈沖寬度脈沖寬

3、度 tw 與脈沖周期與脈沖周期 T 的比值的比值 q = tw/T 一、脈沖波形的主要參數(shù)一、脈沖波形的主要參數(shù) 第第 7 章章 脈沖產(chǎn)生與整形電路脈沖產(chǎn)生與整形電路主要用以主要用以將緩慢變化將緩慢變化或快速變化的或快速變化的非矩形脈沖變換非矩形脈沖變換成陡峭的矩形脈沖。成陡峭的矩形脈沖。 常用的有施密特觸發(fā)器和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。常用的有施密特觸發(fā)器和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。 獲取脈沖信獲取脈沖信號的方法號的方法 脈沖信號產(chǎn)生與脈沖信號產(chǎn)生與整形電路整形電路的實現(xiàn)的實現(xiàn)是一種多用途集成電路，只要外接少量阻容元件就可構(gòu)成施是一種多用途集成電路，只要外接少量阻容元件就可構(gòu)成施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器

4、等，使用方便、靈活，密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器等，使用方便、靈活，應用廣泛。應用廣泛。 用多諧振蕩器直接產(chǎn)生。用多諧振蕩器直接產(chǎn)生。 用用整形電路整形電路對已有波形進行整形、變換。對已有波形進行整形、變換。 施密特觸發(fā)器施密特觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 主要用以將寬度不符合要求的脈主要用以將寬度不符合要求的脈沖變換成符合要求的矩形脈沖。沖變換成符合要求的矩形脈沖。用門電路構(gòu)成。用門電路構(gòu)成。 用專用的集成電路。用專用的集成電路。 用用 555 定時器定時器構(gòu)成。構(gòu)成。 二、脈沖信號產(chǎn)生與整形的方法二、脈沖信號產(chǎn)生與整形的方法 第第 7 章章 脈沖產(chǎn)生與整形電路脈沖產(chǎn)生與整形電路主

5、要要求：主要要求： 了解了解 555 定時器的電路結(jié)構(gòu)，定時器的電路結(jié)構(gòu)，掌握其符號和功能。掌握其符號和功能。7.2 555 定時器的電路結(jié)構(gòu)及其邏輯功能定時器的電路結(jié)構(gòu)及其邏輯功能 了解了解 555 定時器的電路結(jié)構(gòu)，定時器的電路結(jié)構(gòu)，掌握其符號和功能。掌握其符號和功能。第第 7 章章 脈沖產(chǎn)生與整形電路脈沖產(chǎn)生與整形電路555 定時器簡介定時器簡介 555 定時器是一種電路結(jié)構(gòu)簡單、使用方便靈活、用定時器是一種電路結(jié)構(gòu)簡單、使用方便靈活、用途廣泛的多功能電路。它的電源電壓范圍寬途廣泛的多功能電路。它的電源電壓范圍寬( (TTL 555 定定時器為時器為 5 16 V，CMOS 555 定時

6、器為定時器為 3 18 V) )，可提可提供與供與 TTL 及及 CMOS 數(shù)字電路兼容的接口電平，還數(shù)字電路兼容的接口電平，還可輸可輸出一定功率出一定功率，驅(qū)動微電機、指示燈、揚聲器等。，驅(qū)動微電機、指示燈、揚聲器等。TTL 單定時器型號單定時器型號的最后的最后 3 位數(shù)字位數(shù)字為為 555，雙定時，雙定時器的為器的為 556；CMOS 單定時器單定時器的最后的最后 4 位數(shù)位數(shù)為為 7555，雙，雙定時器的為定時器的為 7556。它們的邏輯功能和外部引線排列完全它們的邏輯功能和外部引線排列完全相同。相同。 7.2.1 555 定時器的電路結(jié)構(gòu)定時器的電路結(jié)構(gòu)第第 7 章章 脈沖產(chǎn)生與整形電

7、路脈沖產(chǎn)生與整形電路C1C2G3QQG1G2RSVRRRUR1UR2G4555 定時器的電路結(jié)構(gòu)與符號定時器的電路結(jié)構(gòu)與符號 UR1UR2 構(gòu)成構(gòu)成電阻分電阻分壓器壓器，為比較器，為比較器 C1、C2 提供兩個基提供兩個基準電壓準電壓: UR1 =( (2/3) )VDD， UR2 =( (1/3) )VDD。 輸出輸出緩沖器緩沖器構(gòu)成構(gòu)成基本基本 RS 觸發(fā)觸發(fā)器器，決定電路輸出。，決定電路輸出。MOS 開關(guān)管開關(guān)管構(gòu)成構(gòu)成電壓比電壓比較器較器，比較，比較 TH 與與 UR1 和和TR 與與 UR2 的大小。的大小。第第 7 章章 脈沖產(chǎn)生與整形電路脈沖產(chǎn)生與整形電路555 定時器的電路結(jié)構(gòu)

8、與符號定時器的電路結(jié)構(gòu)與符號 C1C2G3QQG1G2RSVRRRUR1UR2G4GNDVDDRDOUTCO555THTRDIS電路符號電路符號627153843OUT輸出端輸出端 8VDD電源端電源端 4RD直接置直接置0 0端端 DIS 7放電端放電端 TH 6閾值輸入端閾值輸入端 TR 2觸發(fā)輸入端觸發(fā)輸入端 CO 5控制電壓輸入端控制電壓輸入端 GND1接地端接地端 第第 7 章章 脈沖產(chǎn)生與整形電路脈沖產(chǎn)生與整形電路定時器定時器 CC7555 的的工作原理工作原理 7.2.2 555 定時器的邏輯功能定時器的邏輯功能當當 TH 端電壓大于端電壓大于UR1= VDD，TR 端電壓大于端

9、電壓大于UR2= V DD時，電壓時，電壓比較器比較器 C1 和和C2 分別輸出分別輸出 R=1 1、S=0 0，基本基本 RS 觸發(fā)器置觸發(fā)器置 0 0，Q =0 0、Q = 1 1， 輸出輸出 uO =0 ，這時，這時 MOS 管管 V 導通。導通。1323當當 TH 端電壓小于端電壓小于UR1= VDD，TR 端電壓小于端電壓小于UR2= V DD時，電壓時，電壓比較器比較器 C1 和和C2 輸出輸出 R= 0 0、S=1 1，基本，基本 RS 觸發(fā)器置觸發(fā)器置 1 1，Q =1 1、Q = 0 0， 輸出輸出 uO =1 ，這時，這時 MOS 管管 V 截止。截止。1323當當 TH

10、端電壓小于端電壓小于UR1= VDD，TR 端電壓大于端電壓大于UR2= V DD時，電壓時，電壓比較器比較器 C1 和和C2 分別分別 R= 0 0、S=0 0，基本，基本 RS觸發(fā)器置保持原狀態(tài)不變。輸出觸發(fā)器置保持原狀態(tài)不變。輸出 uO 保持不變。保持不變。1323第第 7 章章 脈沖產(chǎn)生與整形電路脈沖產(chǎn)生與整形電路定時器定時器 CC7555 的的功能表功能表 不變不變不變不變1 1截止截止1 11 1導通導通0 01 1導通導通0 00 0V 狀態(tài)狀態(tài)OUT (uO) )RDTRTH輸輸 出出 輸輸 入入DD32VDD32VDD31VDD31VDD31VDD32V7.2.2 555 定

11、時器的邏輯功能定時器的邏輯功能第第 7 章章 脈沖產(chǎn)生與整形電路脈沖產(chǎn)生與整形電路7.3 施密特觸發(fā)器施密特觸發(fā)器主要要求：主要要求： 理解施密特觸發(fā)器的邏輯功能、工作特點。理解施密特觸發(fā)器的邏輯功能、工作特點。理解施密特觸發(fā)器的典型應用。理解施密特觸發(fā)器的典型應用。了解用了解用 555 定時器構(gòu)成施密特觸發(fā)器的方法。定時器構(gòu)成施密特觸發(fā)器的方法。第第 7 章章 脈沖產(chǎn)生與整形電路脈沖產(chǎn)生與整形電路7.3.1 施密特觸發(fā)器的邏輯符號和電壓傳輸特性施密特觸發(fā)器的邏輯符號和電壓傳輸特性 Schmitt Trigger一、施密特觸發(fā)器的邏輯符號一、施密特觸發(fā)器的邏輯符號 uO1uI施密特觸發(fā)器的邏輯

12、符號施密特觸發(fā)器的邏輯符號(a)反相輸出邏輯符號；反相輸出邏輯符號； (b)同向輸出邏輯符號同向輸出邏輯符號uO2uI(a) (b)第第 7 章章 脈沖產(chǎn)生與整形電路脈沖產(chǎn)生與整形電路UOLUOH二、施密特觸發(fā)器的傳輸特性二、施密特觸發(fā)器的傳輸特性 UT = UT+ - - UT- -回差電壓回差電壓施密特觸發(fā)施密特觸發(fā)器工作特點器工作特點 ( (1) )允許輸入允許輸入信號為信號為緩慢變化緩慢變化的信號。的信號。 ( (2) )有有兩個閾值兩個閾值電壓。電壓。 ( (3) )有兩個穩(wěn)態(tài)。有兩個穩(wěn)態(tài)。 UT+OuOuI正向閾值電壓正向閾值電壓負向閾值電壓負向閾值電壓 當當 uI 從小增大時，從

13、小增大時，經(jīng)過經(jīng)過 UT+ 處才能使輸處才能使輸出發(fā)生躍變。出發(fā)生躍變。UT- - 當當uI從大減小從大減小時，經(jīng)過時，經(jīng)過UT- -處才能處才能使輸出發(fā)生躍變。使輸出發(fā)生躍變。第第 7 章章 脈沖產(chǎn)生與整形電路脈沖產(chǎn)生與整形電路VDDRDOUTCOTHTRDIS7.3.2 用用 555 定時器組成施密特觸發(fā)器定時器組成施密特觸發(fā)器 一、一、電路組成電路組成 uIuO第第 7 章章 脈沖產(chǎn)生與整形電路脈沖產(chǎn)生與整形電路OuOtOuItUOH( (2/3) )VDD( (1/3) )VDDUOL 二、工作原理二、工作原理當輸入電壓當輸入電壓 uIVDD 時，比較器時，比較器 C1 和和 C2 分

14、別輸出分別輸出 R= 0、S =1， 觸發(fā)器觸發(fā)器置置 1，Q = 1，輸出，輸出 uO 為高電平為高電平 UOH。13當輸入電壓當輸入電壓 VDD uI VDD時時，比較器比較器 C1 和和 C2 輸出輸出 R= 0、S =0， 觸發(fā)觸發(fā)器保持器保持 1 狀態(tài)不變，狀態(tài)不變， 輸出輸出 uO = UOH不變。不變。2313當輸入電壓當輸入電壓 uIVDD 時時，比較器比較器 C1 和和 C2 輸出輸出 R= 1、S =0， 觸發(fā)器觸發(fā)器 0，Q = 0，輸出，輸出 uO 為由高電平為由高電平 UOH 躍到低躍到低電平電平 UOL 。所以，施密特觸發(fā)器的正向。所以，施密特觸發(fā)器的正向閾值電壓閾

15、值電壓 UT+ = VDD。2323第第 7 章章 脈沖產(chǎn)生與整形電路脈沖產(chǎn)生與整形電路OuOtOuItUOH( (2/3) )VDD( (1/3) )VDDUOL 二、工作原理二、工作原理當輸入電壓由大于當輸入電壓由大于 VDD下降到下降到 VDD uI VDD 時，比較器時，比較器 C1 和和 C2 輸出輸出 R= 0、S =0， 觸發(fā)器保持觸發(fā)器保持 0 狀狀態(tài)不變，輸出態(tài)不變，輸出 uO保持低電平保持低電平 UOL不變。不變。232313當輸入電壓下降到當輸入電壓下降到 uI VDD時時，比較器比較器 C1 和和 C2 輸出輸出 R =0、S =1， 觸發(fā)觸發(fā)器置器置 1 ， Q =

16、1，輸出，輸出 uO 由低電平由低電平 UOL 躍到高電平躍到高電平 UOH。所以，施密特觸發(fā)器。所以，施密特觸發(fā)器的負向閾值電壓的負向閾值電壓 UT- = VDD。1313第第 7 章章 脈沖產(chǎn)生與整形電路脈沖產(chǎn)生與整形電路OuOtOuItUOH( (2/3) )VDD( (1/3) )VDDUOL 二、工作原理二、工作原理555 定時器的定時器的功能表功能表 不變不變不變不變1 1截止截止1 11 1導通導通0 01 1導通導通0 00 0V 狀態(tài)狀態(tài)OUT (uO) )RDTRTH輸輸 出出 輸輸 入入DD32VDD32VDD31VDD31VDD31VDD32V第第 7 章章 脈沖產(chǎn)生與

17、整形電路脈沖產(chǎn)生與整形電路電壓傳輸特性為反相電壓傳輸特性為反相輸出的滯回特性輸出的滯回特性0uOuIUOL( (1/3) )VDD( (2/3) )VDDUOH UT+ = ( (2/3) )VDD UT- - = ( (1/3) )VDD回差電壓：回差電壓： UT = UT+ - - UT- - = ( (1/3) )VDD 三、傳輸特性三、傳輸特性第第 7 章章 脈沖產(chǎn)生與整形電路脈沖產(chǎn)生與整形電路雙雙4輸入施密特與非門輸入施密特與非門邏輯符號邏輯符號1ACT74LS132A2C2B2D1Y2Y1D1B1C六施密特反相器六施密特反相器邏輯符號邏輯符號1A2A3A4A5A6A1Y2Y3Y4Y

18、5Y6YCT7414輸出邏輯輸出邏輯表達式為表達式為Y=A輸出邏輯表輸出邏輯表達式為達式為Y=ABCD7.3.3 集成施密特觸發(fā)器集成施密特觸發(fā)器一、一、TTL集成施密特觸發(fā)器集成施密特觸發(fā)器第第 7 章章 脈沖產(chǎn)生與整形電路脈沖產(chǎn)生與整形電路TTL 集成施密特觸發(fā)門電路一些重要參數(shù)的典型值集成施密特觸發(fā)門電路一些重要參數(shù)的典型值 tPHLPHL8.7542.5典型延遲時間典型延遲時間/ns8.825.58.625.5典型典型UT+ /V典型每門典型每門功耗功耗/mW雙雙 4 輸入輸入與非門與非門四四 2 輸入輸入與非門與非門六反六反相器相器電路電路名稱名稱CT74LS13CT7413CT74

19、LS132CT74132CT74LS14CT7414型號型號tPLHPLH典型典型UT- /V典型典型UT /V1.61.71.61.71.61.70.80.90.80.90.80.90.80.80.80.80.80.8181515151515151815151515TTL 施密特觸發(fā)器的特點施密特觸發(fā)器的特點 (1) 可將變化緩慢的信號變換成上升沿和下降沿都很可將變化緩慢的信號變換成上升沿和下降沿都很陡直的脈沖信號。陡直的脈沖信號。 (2) 具有閾值電壓和回差電壓溫度補償。具有閾值電壓和回差電壓溫度補償。 (3) 具有很強的抗干擾能力。具有很強的抗干擾能力。第第 7 章章 脈沖產(chǎn)生與整形電路

20、脈沖產(chǎn)生與整形電路六施密特反相器六施密特反相器邏輯符號邏輯符號1A2A3A4A5A6A1Y2Y3Y4Y5Y6YCC40106輸出邏輯輸出邏輯表達式為表達式為Y=A7.3.3 集成施密特觸發(fā)器集成施密特觸發(fā)器二、二、CMOS 集成施密特觸發(fā)器集成施密特觸發(fā)器四四2輸入施密特與非門輸入施密特與非門邏輯符號邏輯符號1ACC40933A4A3B4B1Y2Y3Y4Y2B1B2A輸出邏輯輸出邏輯表達式為表達式為Y=AB第第 7 章章 脈沖產(chǎn)生與整形電路脈沖產(chǎn)生與整形電路CMOS 施密特觸發(fā)門電路一些重要參數(shù)施密特觸發(fā)門電路一些重要參數(shù) CMOS 集成施密特觸發(fā)器的特點集成施密特觸發(fā)器的特點 (1) 可將變

21、化緩慢的信號變換成上升沿和下降沿都很陡直可將變化緩慢的信號變換成上升沿和下降沿都很陡直的脈沖信號。的脈沖信號。 (2) 在電源電壓在電源電壓VDD一定時，觸發(fā)閾值電壓穩(wěn)定，但其值一定時，觸發(fā)閾值電壓穩(wěn)定，但其值會隨會隨VDD變化。變化。 (3) 電源電壓電源電壓VDD變化范圍寬，輸入阻抗高，功耗極小。變化范圍寬，輸入阻抗高，功耗極小。 (4) 抗干擾能力很強?？垢蓴_能力很強。平均傳輸平均傳輸延遲時間延遲時間 tpd/ns1510515105UT+ /VVDD/V最小值最小值 最大值最大值四四 2 輸入輸入與非門與非門六反六反相器相器電路電路名稱名稱CC4093CC40106型號型號UT- /V

22、UT /V 6.8 10.8 4.6 7.1 2.2 3.6 0.9 2.8130180380120140280最小值最小值 最大值最大值最小值最小值 最大值最大值 6.8 10.8 4.6 7.1 2.2 3.6 2.5 5.2 4.0 7.4 0.9 2.8 2.5 5.2 4.0 7.4 0.3 1.6 1.2 3.4 1.6 5.0 0.3 1.6 1.2 3.4 1.6 5.0第第 7 章章 脈沖產(chǎn)生與整形電路脈沖產(chǎn)生與整形電路OuItuOUT+UT- -Ot一、脈沖波形變換一、脈沖波形變換 將三角波、正弦波和其他將三角波、正弦波和其他不規(guī)則信號變換成矩形脈沖。不規(guī)則信號變換成矩形脈

23、沖。 UOHUOL 當當 uI UT+ 后，后，uO = UOL ；當當 uI下降到小于下降到小于 UT- - 時，時，uO 才躍變到才躍變到 UOH。 當當 uI VDD，TH = uC 0 VDD，TH = uI VDD，因此，因此 uO 為低為低電平，電平，V 導通，電容導通，電容 C 經(jīng)放電管經(jīng)放電管 V 迅速迅速放電完畢，放電完畢，uC 0 V。132323第第 7 章章 脈沖產(chǎn)生與整形電路脈沖產(chǎn)生與整形電路 2. 觸發(fā)進入暫穩(wěn)態(tài)觸發(fā)進入暫穩(wěn)態(tài) 二、工作原理二、工作原理uCOtOuOtUOLUOH tWDD32VOtUIHDD31VuIVDDUILUOH充電充電當輸入當輸入 uI 由

24、高電平躍變?yōu)榈碗娖接筛唠娖杰S變?yōu)榈碗娖? (應小于應小于 VDD ) )時，使時，使 TR=UIL VDD ，而而TH = uC 0 V VDD，因此，因此 uO 躍變躍變?yōu)楦唠娖?，進入暫穩(wěn)態(tài)為高電平，進入暫穩(wěn)態(tài)，這時放電管，這時放電管 V截止，截止，VDD 又經(jīng)又經(jīng) R 向向 C 充電，充電，uC 上升上升。132313第第 7 章章 脈沖產(chǎn)生與整形電路脈沖產(chǎn)生與整形電路 3. 自動返回穩(wěn)定狀態(tài)自動返回穩(wěn)定狀態(tài) 二、工作原理二、工作原理uCOtOuOtUOLUOH tWDD32VOtUIHDD31VuIVDDUOLUIH放電放電V這時這時 uI 必須已必須已恢復為高電平恢復為高電平TH VD

25、D23當當 uC 上升到上升到 uC VDD時時， TH = uC VDD，而，而 TR = uI = UIH ( (大于大于 VDD ) )，因此，因此 uO 重新躍變?yōu)榈碗娖?。重新躍變?yōu)榈碗娖?。同同時，放電管導通，時，放電管導通，C 經(jīng)經(jīng) V 迅速放電迅速放電 uC 0 V，放電完畢后，電路返回穩(wěn)態(tài)。放電完畢后，電路返回穩(wěn)態(tài)。132323第第 7 章章 脈沖產(chǎn)生與整形電路脈沖產(chǎn)生與整形電路 例例 用上述單穩(wěn)態(tài)電路輸出定時用上述單穩(wěn)態(tài)電路輸出定時時間為時間為1 s 的的正脈沖，正脈沖，R = 27 k ，試確定定時元件試確定定時元件 C 的取值。的取值。 三、輸出脈沖寬度的計算三、輸出脈沖寬

26、度的計算uCOtOuOtUOLUOH tWDD32VOtUIHDD31VuIVDD輸出脈沖寬度輸出脈沖寬度 tW 即為暫穩(wěn)態(tài)維持時即為暫穩(wěn)態(tài)維持時間，主要取決于充放電元件間，主要取決于充放電元件 R、C。 該電路為不可重復觸發(fā)單穩(wěn)，且要該電路為不可重復觸發(fā)單穩(wěn)，且要求輸入負脈寬小于輸出脈寬求輸入負脈寬小于輸出脈寬 tW 。解：解：因為因為 tW 1.1 RC故故可取標稱值可取標稱值 33 F。F33.7k271 . 1s11 . 1WO RtC估算公式估算公式 tW 1.1 RC第第 7 章章 脈沖產(chǎn)生與整形電路脈沖產(chǎn)生與整形電路GNDVDDRDOUTCO555THTRDISVDD0.01 F

27、RCuIuOCdRd四、具有四、具有 RC 輸入微分電路的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸入微分電路的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器當輸入當輸入 uI 負脈沖寬度大于輸出脈沖寬度負脈沖寬度大于輸出脈沖寬度 t W 時，時，需在需在 TR 端和輸入觸發(fā)信號端和輸入觸發(fā)信號 uI 之間接入之間接入 RdCd 微分電微分電路后，電路才能正常工作。路后，電路才能正常工作。VDDRdCd第第 7 章章 脈沖產(chǎn)生與整形電路脈沖產(chǎn)生與整形電路集集成成單單穩(wěn)穩(wěn)態(tài)態(tài)觸觸發(fā)發(fā)器器暫穩(wěn)態(tài)期間如再次被觸發(fā)，對原暫穩(wěn)態(tài)暫穩(wěn)態(tài)期間如再次被觸發(fā)，對原暫穩(wěn)態(tài)時間無影響，輸出脈沖寬度時間無影響，輸出脈沖寬度 tW 仍從第一次觸仍從第一次觸發(fā)開始計算。發(fā)開始計算。

28、 暫穩(wěn)態(tài)期間如再次被觸發(fā)，輸出脈沖寬暫穩(wěn)態(tài)期間如再次被觸發(fā)，輸出脈沖寬度可在此前暫穩(wěn)態(tài)時間的基礎上再展寬度可在此前暫穩(wěn)態(tài)時間的基礎上再展寬 tW 。 可可重重復復觸觸發(fā)發(fā)型型 非非重重復復觸觸發(fā)發(fā)型型 uOuI1uOuI限定符號限定符號“1 ”表示不可重復觸發(fā)型單穩(wěn)表示不可重復觸發(fā)型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。態(tài)觸發(fā)器。限定符號限定符號“ ”“ ”表表示可重復觸發(fā)型單穩(wěn)態(tài)示可重復觸發(fā)型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。觸發(fā)器。 7.4.2 集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器第第 7 章章 脈沖產(chǎn)生與整形電路脈沖產(chǎn)生與整形電路單單穩(wěn)穩(wěn)工工作作波波形形舉舉例例單穩(wěn)輸出波形單穩(wěn)輸出波形非重復觸發(fā)型非重復觸發(fā)型 單穩(wěn)輸出波形單穩(wěn)輸出波形

29、可重復觸發(fā)型可重復觸發(fā)型 輸入波形輸入波形OuItOuOtOuOttWtWtWtW暫穩(wěn)態(tài)期間暫穩(wěn)態(tài)期間不能再次觸發(fā)。不能再次觸發(fā)。暫穩(wěn)態(tài)期間能再暫穩(wěn)態(tài)期間能再次觸發(fā)。其輸出脈寬次觸發(fā)。其輸出脈寬將在原暫穩(wěn)態(tài)時間基將在原暫穩(wěn)態(tài)時間基礎上再展寬礎上再展寬 tW 。觸發(fā)脈沖到來觸發(fā)脈沖到來時，輸出翻轉(zhuǎn)為暫時，輸出翻轉(zhuǎn)為暫穩(wěn)態(tài)，經(jīng)暫穩(wěn)態(tài)持穩(wěn)態(tài)，經(jīng)暫穩(wěn)態(tài)持續(xù)時間續(xù)時間 tW 后自動回后自動回到穩(wěn)態(tài)。到穩(wěn)態(tài)。外觸發(fā)脈沖未來外觸發(fā)脈沖未來時，輸出為穩(wěn)態(tài)。時，輸出為穩(wěn)態(tài)。第第 7 章章 脈沖產(chǎn)生與整形電路脈沖產(chǎn)生與整形電路單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 CT74121 的邏輯圖的邏輯圖一、非重復觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器一、

30、非重復觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器1. 電路組成與邏輯符號電路組成與邏輯符號輸入觸發(fā)輸入觸發(fā)脈沖控制電路脈沖控制電路輸出緩沖級輸出緩沖級微分型單穩(wěn)態(tài)微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器觸發(fā)器第第 7 章章 脈沖產(chǎn)生與整形電路脈沖產(chǎn)生與整形電路一、非重復觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器一、非重復觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器1. 電路組成與邏輯符號電路組成與邏輯符號有有 3 個個觸發(fā)信號輸觸發(fā)信號輸入端，入端，TR- -A和和 TR- -B 用負用負脈沖觸發(fā)，脈沖觸發(fā)， TR+ 用正脈用正脈沖觸發(fā)。沖觸發(fā)。 有有 2 個互補輸出端個互補輸出端TR+TR- -BTR- -AQQRI CX RX/CXRintCextRext/CextRI CX RX/CX不

31、可重復觸發(fā)型不可重復觸發(fā)型單穩(wěn)的限定符號單穩(wěn)的限定符號 外接定時元件端外接定時元件端 “”號表示非邏號表示非邏輯連接，即沒有任何邏輯連接，即沒有任何邏輯信息的連接，例如外輯信息的連接，例如外接接 R、C 和和 VCC 等。等。 第第 7 章章 脈沖產(chǎn)生與整形電路脈沖產(chǎn)生與整形電路負脈沖觸發(fā)應用舉例負脈沖觸發(fā)應用舉例RI CX RX/CXTR+TR- -BTR- -AQQ+VCC+VCC 欲負脈沖觸發(fā)，則將欲負脈沖觸發(fā)，則將觸發(fā)脈沖從觸發(fā)脈沖從 TR- -A 或或 TR- -B 加入，而加入，而 TR+ 接接 1 1。 CT74121 可可正脈沖正脈沖觸發(fā)，觸發(fā)，也可也可負脈沖負脈沖觸發(fā)。觸發(fā)。

32、QTR- -B2. 工作原理工作原理 CT74121 的功能表的功能表 0 00 01 11 11 11 11 11 10 0111 10 00 01 10 01 10 01 10 01 10 0QQTR+TR- -BTR- -A輸輸 出出輸輸 入入第第 7 章章 脈沖產(chǎn)生與整形電路脈沖產(chǎn)生與整形電路正脈沖觸發(fā)應用舉例正脈沖觸發(fā)應用舉例RI CX RX/CXuO+VCCuITR+ 欲正脈沖觸發(fā)，則將觸欲正脈沖觸發(fā)，則將觸發(fā)脈沖從發(fā)脈沖從 TR+ 加入，而加入，而 TR- -A 和和 TR- -B 至少有一接至少有一接0 0。uIuO2. 工作原理工作原理 CT74121 的功能表的功能表 0

33、00 01 11 11 11 11 11 10 01 11 11 10 00 01 10 01 10 01 10 01 10 0QQTR+TR- -BTR- -A輸輸 出出輸輸 入入第第 7 章章 脈沖產(chǎn)生與整形電路脈沖產(chǎn)生與整形電路2. 邏輯功能邏輯功能單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器CT74121 的工作波形的工作波形 在暫穩(wěn)態(tài)期間再次進在暫穩(wěn)態(tài)期間再次進行觸發(fā)時，對暫穩(wěn)態(tài)時間行觸發(fā)時，對暫穩(wěn)態(tài)時間沒有影響。沒有影響。第第 7 章章 脈沖產(chǎn)生與整形電路脈沖產(chǎn)生與整形電路3. 輸出脈沖寬度的計算輸出脈沖寬度的計算RI CX RX/CXTR+TR- -BTR- -AQQ懸空不接懸空不接CextRext

34、VCC一般接法一般接法tW 0.7 RextCext通常?。和ǔＨ。篟ext = 2 40 k ，Cext = 10 pF 10 F。當輸出脈寬不大時，當輸出脈寬不大時，可用內(nèi)部電阻可用內(nèi)部電阻 Rint = 2 k 取代取代 Rext ，接法如下：，接法如下：RI CX RX/CXTR+TR- -BTR- -AQQCext+VCCtW 0.7 RintCext第第 7 章章 脈沖產(chǎn)生與整形電路脈沖產(chǎn)生與整形電路1RD1TR- -1TR+ +1Q1Q1Cext1Rext /Cext2TR- -2TR+ +2RD2Cext2Rext /Cext2Q2Q二、可重復觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器二、可重復觸發(fā)單穩(wěn)

35、態(tài)觸發(fā)器1. 邏輯符號邏輯符號 有兩個觸有兩個觸發(fā)信號輸入端，發(fā)信號輸入端，1TR- -用負脈沖用負脈沖觸發(fā)，觸發(fā)，1TR+ 用正脈沖觸發(fā)。用正脈沖觸發(fā)。 可重可重復觸發(fā)型復觸發(fā)型單穩(wěn)的限單穩(wěn)的限定符號定符號 互補互補輸出輸出 直接復位直接復位端為端為1RD，低，低電平有效。電平有效。 CT74HC123由兩個獨由兩個獨立的可重復觸發(fā)單穩(wěn)組成。立的可重復觸發(fā)單穩(wěn)組成。 第第 7 章章 脈沖產(chǎn)生與整形電路脈沖產(chǎn)生與整形電路2. 邏輯功能邏輯功能CT74HC123 的功能表的功能表 1 11 10 01 10 01 11 10 00 01 11 10 01 11 11 10 00 0QQTR+TR

36、- -RD D輸輸 出出輸輸 入入下降沿觸發(fā)下降沿觸發(fā)上升沿上升沿觸發(fā)觸發(fā)穩(wěn)穩(wěn) 定定狀狀 態(tài)態(tài)復復 位位說說 明明第第 7 章章 脈沖產(chǎn)生與整形電路脈沖產(chǎn)生與整形電路2. 邏輯功能邏輯功能單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器CT74HC123 的工作波形的工作波形 第第 7 章章 脈沖產(chǎn)生與整形電路脈沖產(chǎn)生與整形電路3. 輸出脈沖寬度的估算輸出脈沖寬度的估算 可重復觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器可重復觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 CC74HC123 的輸出脈沖的輸出脈沖寬度寬度 tW 可用下式估算可用下式估算 tW RC 對于單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器對于單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 CT74LS123，在電容，在電容 C 1000pF時，其輸出脈沖寬度時，其

37、輸出脈沖寬度 tW 可用下式估算可用下式估算 tW 0.45RC第第 7 章章 脈沖產(chǎn)生與整形電路脈沖產(chǎn)生與整形電路二、脈沖定時二、脈沖定時 一、脈沖整形一、脈沖整形 由于單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器可產(chǎn)生寬度和幅度都符合要求的矩形脈由于單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器可產(chǎn)生寬度和幅度都符合要求的矩形脈沖，因此，可利用它來作定時電路。沖，因此，可利用它來作定時電路。 7.4.3 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應用單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應用脈沖信號經(jīng)過長距離傳輸后，其邊沿會變差或疊加了某些脈沖信號經(jīng)過長距離傳輸后，其邊沿會變差或疊加了某些干擾，這時可利用單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器進行整形。將這些受到干擾的干擾，這時可利用單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器進行整形。將這些受到干擾的脈沖信號加

38、到脈沖信號加到單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸入端，輸出便可得到單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸入端，輸出便可得到符合要求符合要求的矩形脈沖。的矩形脈沖。第第 7 章章 脈沖產(chǎn)生與整形電路脈沖產(chǎn)生與整形電路二、脈沖定時二、脈沖定時 由由CT74121組成的定時電路組成的定時電路 某生產(chǎn)線上有某生產(chǎn)線上有3道加工工序，要求第道加工工序，要求第 1 道工序加工道工序加工10s，第，第 2 道工序加工道工序加工 20s，第，第 3 道加工工序加工道加工工序加工 30s。當要求對這當要求對這 3 道工序的加工進行自動控制時，則可用道工序的加工進行自動控制時，則可用 3片集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器片集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 CT74121 串接起來實現(xiàn)

39、。串接起來實現(xiàn)。第第 7 章章 脈沖產(chǎn)生與整形電路脈沖產(chǎn)生與整形電路二、脈沖定時二、脈沖定時 工作波形工作波形 某生產(chǎn)線上有某生產(chǎn)線上有3道加工工序，要求第道加工工序，要求第 1 道工序加工道工序加工10s，第，第 2 道工序加工道工序加工 20s，第，第 3 道加工工序加工道加工工序加工 30s。當要求對這當要求對這 3 道工序的加工進行自動控制時，則可用道工序的加工進行自動控制時，則可用 3片集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器片集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 CT74121 串接起來實現(xiàn)。串接起來實現(xiàn)。由由CT74121組成的定時電路組成的定時電路第第 7 章章 脈沖產(chǎn)生與整形電路脈沖產(chǎn)生與整形電路若已知若已知 Rext

40、 = 10 k ，Cext = 1 F則可得則可得 tW 0.7 RextCext = 7 msRI CX RX/CXQ+VCCuIRextCextQOuItOuOt脈脈沖沖展展寬寬電電路路和和工工作作波波形形三、三、脈沖展寬脈沖展寬 tW接成正脈沖接成正脈沖觸發(fā)方式觸發(fā)方式將窄脈沖展寬成將窄脈沖展寬成寬度為寬度為 tW 的脈沖的脈沖第第 7 章章 脈沖產(chǎn)生與整形電路脈沖產(chǎn)生與整形電路7.5 多諧振蕩器多諧振蕩器主要要求：主要要求： 了解用了解用 555 定時器構(gòu)成多諧振蕩器的方法。定時器構(gòu)成多諧振蕩器的方法。理解石英晶體多諧振蕩器的工作原理。理解石英晶體多諧振蕩器的工作原理。 第第 7 章章

41、 脈沖產(chǎn)生與整形電路脈沖產(chǎn)生與整形電路即矩形脈沖產(chǎn)生電路，由于矩形脈沖含即矩形脈沖產(chǎn)生電路，由于矩形脈沖含有豐富的諧波分量，故常稱多諧振蕩器。有豐富的諧波分量，故常稱多諧振蕩器。 ( (1) )不需輸入信號。不需輸入信號。( (2) )無穩(wěn)定狀態(tài)，只有兩個無穩(wěn)定狀態(tài)，只有兩個暫穩(wěn)態(tài)暫穩(wěn)態(tài)。 通過電容的充電和放電，使兩個暫穩(wěn)態(tài)相互交替，通過電容的充電和放電，使兩個暫穩(wěn)態(tài)相互交替，從而產(chǎn)生自激振蕩，輸出周期性的矩形脈沖信號。從而產(chǎn)生自激振蕩，輸出周期性的矩形脈沖信號。 工作特點工作特點Astable MultivibratorGuO邏輯符號邏輯符號多諧振蕩器多諧振蕩器 第第 7 章章 脈沖產(chǎn)生與整

42、形電路脈沖產(chǎn)生與整形電路GNDVDDRDOUTCO555THTRDISVDD0.01 FR1CuOuC- -+R27.5.1 用用 555 定時器組成多諧振蕩器定時器組成多諧振蕩器 一、一、電路組成電路組成 DISVDDR1CuC- -+R2THTRGNDVDDRDCO0.01 FOUTuO第第 7 章章 脈沖產(chǎn)生與整形電路脈沖產(chǎn)生與整形電路uCOtOuOtUOLUOHtWHtWLDD32VDD31V 二、工作原理二、工作原理 充電充電UOHTH = TR = uC 很小很小接通接通 VDD 后后，開始時，開始時 TH = TR = uC 0 0，uO 為高電平，為高電平，電路電路處于暫穩(wěn)態(tài)處

43、于暫穩(wěn)態(tài)。 這時這時放電管截止，放電管截止，VDD 經(jīng)經(jīng) R1、R2 向向 C 充充電，電，uC 上升。上升。第第 7 章章 脈沖產(chǎn)生與整形電路脈沖產(chǎn)生與整形電路uCOtOuOtUOLUOHtWHtWLDD32VDD31V 二、工作原理二、工作原理 UOLTH = TR 2/3 VCC當當 uC 上升到上升到 TH = TR = uC 2/3VDD 時，時，uO 躍變?yōu)榈碗娖?，躍變?yōu)榈碗娖?，電路進入電路進入暫穩(wěn)態(tài)暫穩(wěn)態(tài) 。這時放電管。這時放電管 V 導通，導通，C 經(jīng)經(jīng) R2 和和 V 放放電，電，uC 下降。下降。接通接通 VDD后后，開始時，開始時TH = TR = uC 0，uO 為高電

44、平，為高電平，電路電路處于暫穩(wěn)態(tài)處于暫穩(wěn)態(tài)。這時放電管截止，這時放電管截止，VDD經(jīng)經(jīng) R1、R2 向向 C 充電，充電，uC 上升上升。放電放電第第 7 章章 脈沖產(chǎn)生與整形電路脈沖產(chǎn)生與整形電路uCOtOuOtUOLUOHtWHtWLDD32VDD31V 當當 uC 下降到下降到 TH = TR = uC 1/3VDD 時，時， uO 重新躍變?yōu)楦唠娖街匦萝S變?yōu)楦唠娖?，同時放電管，同時放電管 V 截止，電路截止，電路返回到暫穩(wěn)態(tài)返回到暫穩(wěn)態(tài)。 二、工作原理二、工作原理TH=TR1/3VCC接通接通 VDD 后后，開始時，開始時 TH = TR = uC 0 0，uO 為高電平，為高電平，電

45、路電路處于暫穩(wěn)態(tài)處于暫穩(wěn)態(tài)。這時放電管截止，這時放電管截止，VDD 經(jīng)經(jīng) R1、R2 向向 C 充充電，電，uC 上升上升。當當 uC 上升到上升到 TH = TR = uC 2/3VDD 時，時，uO 躍變?yōu)榈碗娖?，躍變?yōu)榈碗娖?，電路進入電路進入暫穩(wěn)態(tài)暫穩(wěn)態(tài) 。這時放電管。這時放電管 V 導通，導通，C 經(jīng)經(jīng) R2 和和 V 放放電，電，uC 下降。下降。第第 7 章章 脈沖產(chǎn)生與整形電路脈沖產(chǎn)生與整形電路 二、工作原理二、工作原理電容電容 C 如此循環(huán)充電和放電，如此循環(huán)充電和放電，使電路產(chǎn)生振蕩，輸出矩形脈沖。使電路產(chǎn)生振蕩，輸出矩形脈沖。周期估算周期估算tW1 0.7 (R1 + R2

46、)C tW2 0.7 R2CT = tW1 + tW2 0.7 (R1 + 2R2)CuCOtOuOtUOLUOHtWHtWLDD32VDD31V 第第 7 章章 脈沖產(chǎn)生與整形電路脈沖產(chǎn)生與整形電路 三、占空比可調(diào)的多諧振蕩器三、占空比可調(diào)的多諧振蕩器 充電回路為充電回路為 VDD 經(jīng)經(jīng)R1、VD1 對對 C 充電，時充電，時間常數(shù)為間常數(shù)為 R1C。 放電回路為放電回路為 C 經(jīng)經(jīng)VD2、 R2和放電管和放電管 V 放放電，時間常數(shù)為電，時間常數(shù)為R2C 。GNDVDDRDOUTCO555THTRDISVDD0.01 FR1CuOVD2R2RPVD1R1R2VDDCVD2RPVD1占空比占

47、空比估算估算tW1 0.7 R1C tW2 0.7 R2C211211 W17 . 07 . 07 . 0RRRCRCRCRTtq第第 7 章章 脈沖產(chǎn)生與整形電路脈沖產(chǎn)生與整形電路 三、占空比可調(diào)的諧振蕩器三、占空比可調(diào)的諧振蕩器 555定時器組成的防盜報警電路定時器組成的防盜報警電路當導線當導線 ab 連通時，直接置連通時，直接置 0 端端 RD 為低電平，電路不振為低電平，電路不振蕩，揚聲器不發(fā)出聲響，電容蕩，揚聲器不發(fā)出聲響，電容 C4 上電壓為上電壓為 0，三極管，三極管 V 工作工作在導通狀態(tài)。在導通狀態(tài)。第第 7 章章 脈沖產(chǎn)生與整形電路脈沖產(chǎn)生與整形電路 三、占空比可調(diào)的諧振蕩

48、器三、占空比可調(diào)的諧振蕩器 當當 ab 導線被人拉斷時，電源導線被人拉斷時，電源 VCC 經(jīng)經(jīng) R3、V 將將 C4 迅速充電到高迅速充電到高電平，使電平，使 RD 端為高電平，多諧振蕩電路開始振蕩，其振蕩頻率端為高電平，多諧振蕩電路開始振蕩，其振蕩頻率 f 1/0.7(R1+2 R2) C 1kHz，于是，揚聲器發(fā)出，于是，揚聲器發(fā)出1kHz 的報警聲響。的報警聲響。555定時器組成的防盜報警電路定時器組成的防盜報警電路第第 7 章章 脈沖產(chǎn)生與整形電路脈沖產(chǎn)生與整形電路振蕩頻率穩(wěn)定振蕩頻率穩(wěn)定 由石英晶體的阻抗頻由石英晶體的阻抗頻率特性可知，只有外加信率特性可知，只有外加信號的頻率號的頻率

49、 f 和石英晶體的和石英晶體的固有諧振頻率固有諧振頻率 f0 相同時，相同時，石英晶體才呈現(xiàn)極低的阻石英晶體才呈現(xiàn)極低的阻抗，而在其他頻率時，則抗，而在其他頻率時，則呈現(xiàn)很高的阻抗。因此，呈現(xiàn)很高的阻抗。因此，石英晶體具有很好的選頻石英晶體具有很好的選頻特性。特性。石英晶體的阻抗頻率特性石英晶體的阻抗頻率特性7.5.2 石英晶體多諧振蕩器石英晶體多諧振蕩器 一、石英晶體的選頻特性一、石英晶體的選頻特性符號符號 第第 7 章章 脈沖產(chǎn)生與整形電路脈沖產(chǎn)生與整形電路 電阻電阻RF1、RF2用于確用于確定反相器定反相器 G1 和和 G2 的工作的工作點，使其工作在放大區(qū)，點，使其工作在放大區(qū)，有利于

50、電路起振。對于有利于電路起振。對于TTL反相器，反相器，RF1 和和 RF2 通通常取常取0.7 2 k ；對于；對于CMOS 反相器，反相器，RF1和和RF2 通常取通常取10 100 M ，電容，電容 C1 和和 C2 為為G1和和G2間的耦合間的耦合電容，在頻率為電容，在頻率為 f 0時，它時，它們呈現(xiàn)的容抗極小，可忽們呈現(xiàn)的容抗極小，可忽略不計，使略不計，使G1和和G2之間形之間形成正反饋環(huán)路。成正反饋環(huán)路。對稱石英晶體多諧振蕩器對稱石英晶體多諧振蕩器7.5.2 石英晶體多諧振蕩器石英晶體多諧振蕩器 二、石英晶體多諧振蕩器二、石英晶體多諧振蕩器1. 對稱石英晶體多諧振蕩器對稱石英晶體多

51、諧振蕩器第第 7 章章 脈沖產(chǎn)生與整形電路脈沖產(chǎn)生與整形電路 由于石英晶體接在由于石英晶體接在 G1 和和 G2 兩級反相器之間，且兩級反相器之間，且具有很好的選頻特性，因具有很好的選頻特性，因此，在接通電源后，對頻此，在接通電源后，對頻率為率為 f 0 的信號非常容易通的信號非常容易通過石英晶體而產(chǎn)生頻率為過石英晶體而產(chǎn)生頻率為f0 的自激振蕩。反相器的自激振蕩。反相器 G3用于整形，使輸出用于整形，使輸出 uO 的波的波形更接近于矩形脈沖，形更接近于矩形脈沖， G3還具有緩沖隔離作用，也還具有緩沖隔離作用，也提高了負載能力。提高了負載能力。對稱石英晶體多諧振蕩器對稱石英晶體多諧振蕩器7.5

52、.2 石英晶體多諧振蕩器石英晶體多諧振蕩器 二、石英晶體多諧振蕩器二、石英晶體多諧振蕩器1. 對稱石英晶體多諧振蕩器對稱石英晶體多諧振蕩器第第 7 章章 脈沖產(chǎn)生與整形電路脈沖產(chǎn)生與整形電路 電阻電阻R1、R2 用以使反相器工作在放大區(qū)。對于用以使反相器工作在放大區(qū)。對于 TTL 反相器反相器R1 和和 R2 通常取通常取0.7 2 k ；對于；對于CMOS 反相器，反相器，R1 和和 R2 通常取通常取10 100 M 。 C 1為反相器為反相器 G1 和和 G2 之間的耦合電容，使之間的耦合電容，使 G1 和和 G2 之間之間形成正反饋環(huán)路，對于頻率為形成正反饋環(huán)路，對于頻率為 f0 的信

53、號，其呈現(xiàn)的容抗極小，的信號，其呈現(xiàn)的容抗極小，可忽可忽略不計。略不計。串聯(lián)串聯(lián)石英石英晶體晶體多諧多諧振蕩器振蕩器7.5.2 石英晶體多諧振蕩器石英晶體多諧振蕩器 二、石英晶體多諧振蕩器二、石英晶體多諧振蕩器2. 串聯(lián)石英晶體振蕩器串聯(lián)石英晶體振蕩器第第 7 章章 脈沖產(chǎn)生與整形電路脈沖產(chǎn)生與整形電路 在電路接通電源后，在電路接通電源后， G2 輸出頻率為輸出頻率為 f 0 的信號很容易通過石的信號很容易通過石英晶體形成很強的正反饋而產(chǎn)生自激振蕩。英晶體形成很強的正反饋而產(chǎn)生自激振蕩。 G3 用以整形，使輸用以整形，使輸出出 uO 的波形更接近于矩形脈沖，并具有緩沖隔離和提高負載能的波形更接

54、近于矩形脈沖，并具有緩沖隔離和提高負載能力的作用。力的作用。串聯(lián)串聯(lián)石英石英晶體晶體多諧多諧振蕩器振蕩器7.5.2 石英晶體多諧振蕩器石英晶體多諧振蕩器 二、石英晶體多諧振蕩器二、石英晶體多諧振蕩器2. 串聯(lián)石英晶體振蕩器串聯(lián)石英晶體振蕩器第第 7 章章 脈沖產(chǎn)生與整形電路脈沖產(chǎn)生與整形電路 RF為反饋電阻，使反相器為反饋電阻，使反相器 G1 工作在電壓傳輸特性的過渡區(qū)，工作在電壓傳輸特性的過渡區(qū)，RF常取常取10 100 M 。 G1 、RF 和石英和石英晶體、晶體、C1、C2 構(gòu)成電容三點式振蕩構(gòu)成電容三點式振蕩電路。電路。C1、C2 和石英晶體組成和石英晶體組成形形選頻網(wǎng)絡，對于頻率為選

55、頻網(wǎng)絡，對于頻率為 f0 的信號選的信號選頻能力最強，很易通過石英晶體而頻能力最強，很易通過石英晶體而產(chǎn)生自激振蕩。反饋系數(shù)取決于產(chǎn)生自激振蕩。反饋系數(shù)取決于 C1 和和 C2 的比值，的比值，C1 還可微調(diào)振蕩頻還可微調(diào)振蕩頻率。反相器率。反相器 G2 用以整形，使輸出用以整形，使輸出 uO 為矩形脈沖，并可隔離外接負載為矩形脈沖，并可隔離外接負載對振蕩電路的影響對振蕩電路的影響 。7.5.2 石英晶體多諧振蕩器石英晶體多諧振蕩器 二、石英晶體多諧振蕩器二、石英晶體多諧振蕩器3. 并聯(lián)石英晶體振蕩器并聯(lián)石英晶體振蕩器并聯(lián)石英晶體多諧振蕩器并聯(lián)石英晶體多諧振蕩器第第 7 章章 脈沖產(chǎn)生與整形電

56、路脈沖產(chǎn)生與整形電路7.5.2 石英晶體多諧振蕩器石英晶體多諧振蕩器 二、石英晶體多諧振蕩器二、石英晶體多諧振蕩器3. 并聯(lián)石英晶體振蕩器并聯(lián)石英晶體振蕩器 G1 和和 G2 為為 CMOS 反相器，電阻反相器，電阻 R1 通常取通常取 1 30 M ； G1 組組成石英晶體多諧振蕩器，輸出頻率成石英晶體多諧振蕩器，輸出頻率 f =32768Hz 的脈沖信號；的脈沖信號； G2 為為整形電路，其輸出整形電路，其輸出 32768Hz 的矩形脈沖經(jīng)的矩形脈沖經(jīng) 15 級由邊沿級由邊沿 D 觸發(fā)器組觸發(fā)器組成的分頻電路后，成的分頻電路后，F(xiàn)F15 的的 Q15 端輸出穩(wěn)定度很高的端輸出穩(wěn)定度很高的

57、1Hz 秒脈沖作為秒脈沖作為計時用的基準信號計時用的基準信號 。秒秒信信號號發(fā)發(fā)生生器器第第 7 章章 脈沖產(chǎn)生與整形電路脈沖產(chǎn)生與整形電路本章小結(jié)555 定時器是一種用途很廣的多功能電路，定時器是一種用途很廣的多功能電路，只需外接少量的阻容元件就可很方便地組成只需外接少量的阻容元件就可很方便地組成施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器等，等，使用方便靈活，有較強的驅(qū)動負載的能使用方便靈活，有較強的驅(qū)動負載的能力，獲得了廣泛的應用。力，獲得了廣泛的應用。第第 7 章章 脈沖產(chǎn)生與整形電路脈沖產(chǎn)生與整形電路施密特觸發(fā)器有兩個穩(wěn)態(tài)狀態(tài)，而每個穩(wěn)定施密特觸發(fā)器有兩個穩(wěn)態(tài)狀態(tài)，而每個穩(wěn)定狀態(tài)都是依靠輸入電平來維持的。當輸入電狀態(tài)都是依靠輸入電平來維持的。當輸入電壓大于正向閾值電壓壓大于正向閾值電壓UT+時，輸出狀態(tài)轉(zhuǎn)換到時，輸出狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一個穩(wěn)定狀態(tài)；而當輸入電壓小于負向閾另一個穩(wěn)定狀態(tài)；而當輸入電壓小于負向閾值電壓值電壓UT-時，輸出狀態(tài)又返回到原來的穩(wěn)定時，輸出狀態(tài)又返回到原來的穩(wěn)定狀態(tài)。利用這個特性可將輸入的任意電壓波狀態(tài)。利用這個特性