單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器

1、YANGTZE NORMAL UNIVERSITY第第8 8章章 脈沖波形的產(chǎn)生與變換脈沖波形的產(chǎn)生與變換YANGTZE NORMAL UNIVERSITY 8.1 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 8.2 施密特觸發(fā)器施密特觸發(fā)器 8.3 多諧振蕩器多諧振蕩器 8.4 555定時(shí)器及其應(yīng)用定時(shí)器及其應(yīng)用第第8 8章章 脈沖波形的產(chǎn)生與變換脈沖波形的產(chǎn)生與變換YANGTZE NORMAL UNIVERSITY1、正確理解多諧振蕩器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、施密、正確理解多諧振蕩器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、施密特觸發(fā)器的電路組成及工作原理。特觸發(fā)器的電路組成及工作原理。2、掌握多諧、單穩(wěn)、施密特、掌握多諧、單穩(wěn)、施密特MS

2、I器件的邏輯功器件的邏輯功能及主要指標(biāo)計(jì)算。能及主要指標(biāo)計(jì)算。3、掌握、掌握555定時(shí)器的工作原理。定時(shí)器的工作原理。4、掌握由、掌握由555定時(shí)器組成的多諧、單穩(wěn)、施密特定時(shí)器組成的多諧、單穩(wěn)、施密特電路工作原理及外接參數(shù)及電路指標(biāo)的計(jì)算。電路工作原理及外接參數(shù)及電路指標(biāo)的計(jì)算。YANGTZE NORMAL UNIVERSITY門電路組成的微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器門電路組成的微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應(yīng)用單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應(yīng)用8.1 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器YANGTZE NORMAL UNIVERSITY 電路有一個(gè)穩(wěn)態(tài)，一個(gè)暫穩(wěn)態(tài)。電路有一個(gè)穩(wěn)態(tài)，一個(gè)暫穩(wěn)態(tài)。

3、一、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的工作特點(diǎn)：一、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的工作特點(diǎn)： 在外來觸發(fā)信號(hào)作用下，電路由穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)到暫穩(wěn)態(tài)在外來觸發(fā)信號(hào)作用下，電路由穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)到暫穩(wěn)態(tài); 電路中電路中RC延時(shí)環(huán)節(jié)的作用，暫穩(wěn)態(tài)不能長(zhǎng)久保持延時(shí)環(huán)節(jié)的作用，暫穩(wěn)態(tài)不能長(zhǎng)久保持,經(jīng)過一段時(shí)間后，電路會(huì)自動(dòng)返回到穩(wěn)態(tài)。暫穩(wěn)態(tài)的經(jīng)過一段時(shí)間后，電路會(huì)自動(dòng)返回到穩(wěn)態(tài)。暫穩(wěn)態(tài)的持續(xù)時(shí)間僅取決于持續(xù)時(shí)間僅取決于RC電路的參數(shù)值。電路的參數(shù)值。概概 述述YANGTZE NORMAL UNIVERSITY二、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的組成：二、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的組成：由門電路和由門電路和 R C電路組成電路組成三、三、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的分類單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的分類根據(jù)根據(jù)RC

4、電路的不同接法電路的不同接法單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器分為單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器分為微分型和積分型兩大類。微分型和積分型兩大類。YANGTZE NORMAL UNIVERSITY門電路組成的微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器門電路組成的微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 1. 電路電路 vO1vO2vcRvI&vO1vO2vcvI1 1 RCMOS與非門構(gòu)成的微分型與非門構(gòu)成的微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 CMOS或非門構(gòu)成的微分型或非門構(gòu)成的微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 YANGTZE NORMAL UNIVERSITYvO1vO2vRvIvDDvDDvDD+ vthtttttpivthtwt1t22. 工作原理工作原理a)沒有觸發(fā)信

5、號(hào)時(shí)，沒有觸發(fā)信號(hào)時(shí)，電路處于一種穩(wěn)態(tài)電路處于一種穩(wěn)態(tài) vO1vO2vcvI1 1 RvRvDD00011門電路組成的門電路組成的微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器YANGTZE NORMAL UNIVERSITYvO1vO2vRvIvDDvDDvDD+ vthttttvthtpitwt1t22. 工作原理工作原理vo1v RvO2vIvRvO2vO1vO1vO2vcvI1 RvRvDD11110b)外加觸發(fā)信號(hào)后，電路進(jìn)入外加觸發(fā)信號(hào)后，電路進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)暫穩(wěn)態(tài)c)電容放電，電路由暫穩(wěn)態(tài)自電容放電，電路由暫穩(wěn)態(tài)自動(dòng)返回到穩(wěn)態(tài)動(dòng)返回到穩(wěn)態(tài)1 0YANGTZE NORMAL UNIVERSITY3

6、. 主要參數(shù)的計(jì)算主要參數(shù)的計(jì)算vO1vO2vRvIvDDvDDvDD+ vthtttttpivthtwt1t2DDwDDtlnhVtRCVVtw0.7RC (1) 輸出脈沖寬度輸出脈沖寬度tw (2) 恢復(fù)時(shí)間恢復(fù)時(shí)間tre tre 3 d (3) 最高工作頻率最高工作頻率 fmax maxminwre11fTtt R(t)=VR( )VR(0+)VR( ) te R(0+) = 0 R( ) =VDD =RCYANGTZE NORMAL UNIVERSITY vO1vO2vcvI1 1 RvRVCC4. 討論討論CdRdvDvI1vo2如果輸入端采用微分電路時(shí)，如果輸入端采用微分電路時(shí)，R

7、d應(yīng)大于應(yīng)大于2k ，使得穩(wěn)態(tài)時(shí)，使得穩(wěn)態(tài)時(shí) D大于大于G1的開門電平的開門電平(VON) 。電阻電阻R的取值可以是任意的的取值可以是任意的嗎？嗎？采用采用TTL與非門構(gòu)成單穩(wěn)電路時(shí)，電阻與非門構(gòu)成單穩(wěn)電路時(shí)，電阻R要小于要小于0.7k 。在暫穩(wěn)態(tài)結(jié)束在暫穩(wěn)態(tài)結(jié)束(t= t2)瞬間，門瞬間，門G2的輸入電壓的輸入電壓 R達(dá)到達(dá)到VDD+VT，可，可能損壞能損壞G2門，怎么辦？門，怎么辦？輸入的觸發(fā)脈沖的寬度可以是輸入的觸發(fā)脈沖的寬度可以是任意的嗎？如觸發(fā)脈沖的寬度任意的嗎？如觸發(fā)脈沖的寬度太寬會(huì)有什么問題？太寬會(huì)有什么問題？YANGTZE NORMAL UNIVERSITY集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器集成

8、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(a)vOvItwtw(b)vOvItwtw不可重復(fù)觸發(fā)不可重復(fù)觸發(fā)可重復(fù)觸發(fā)可重復(fù)觸發(fā)被重復(fù)觸發(fā)被重復(fù)觸發(fā)不可重復(fù)觸發(fā)不可重復(fù)觸發(fā)YANGTZE NORMAL UNIVERSITY 1. 不可重復(fù)觸發(fā)的集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器不可重復(fù)觸發(fā)的集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 741211G8 G4G1G2G3G5G6G7G9&B&1111RextRintCextRintCext/RextQQA1A2a觸發(fā)信號(hào)控制觸發(fā)信號(hào)控制電路電路微分型單穩(wěn)觸微分型單穩(wěn)觸發(fā)器發(fā)器輸出緩沖電路輸出緩沖電路1234567101112131498BCextRintCext/RextQQA1A2GNDNCNCNC

9、VCCNCYANGTZE NORMAL UNIVERSITY (1)工作原理工作原理1G8 G4G1G2G3G5G6G7G9&B&1111RextRintCextRintCext/RextQQA1A2a電路穩(wěn)態(tài)電路穩(wěn)態(tài) : Q=0,1 Q01000 在暫穩(wěn)態(tài)期間即使有觸發(fā)信號(hào)輸入，在在暫穩(wěn)態(tài)期間即使有觸發(fā)信號(hào)輸入，在a點(diǎn)不產(chǎn)生觸發(fā)脈沖，只有等電路點(diǎn)不產(chǎn)生觸發(fā)脈沖，只有等電路返回穩(wěn)態(tài)后，電路才會(huì)被再次觸發(fā)，電路屬于不可重復(fù)觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。返回穩(wěn)態(tài)后，電路才會(huì)被再次觸發(fā)，電路屬于不可重復(fù)觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。 1. 不可重復(fù)觸發(fā)的集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器不可重復(fù)觸發(fā)的集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 741

10、21電路暫穩(wěn)態(tài)電路暫穩(wěn)態(tài) : Q=1,1 Q輸出脈沖寬度：輸出脈沖寬度： tw0.7RC YANGTZE NORMAL UNIVERSITY（2） 功能表功能表74121功能表功能表 兩種觸發(fā)方式兩種觸發(fā)方式 1234567101112131498BCextRintCext/RextQQA1A2GNDNCNCNCVCCNC定時(shí)電容定時(shí)電容定時(shí)電阻定時(shí)電阻用內(nèi)部用內(nèi)部2k電阻電阻用外部電阻用外部電阻HHQA1A2BQLXHLXLHLXXLLHHHXLHHHHHHLXXL1. 不可重復(fù)觸發(fā)的集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器不可重復(fù)觸發(fā)的集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 74121（3）電路連接）電路連接YANGTZE NORMA

11、L UNIVERSITY2. 可重復(fù)觸發(fā)的集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器可重復(fù)觸發(fā)的集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器MC14528G11G12G10G13G14G15G16G1G2G3G4G5G6G7G8G9&111111111111RextvcvDDCextvDDTR+TRRDQQTPTNv12v10vo4vo7三態(tài)門三態(tài)門控制電路控制電路輸出緩沖電路輸出緩沖電路(1)電路電路YANGTZE NORMAL UNIVERSITY2. 可重復(fù)觸發(fā)的集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器可重復(fù)觸發(fā)的集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器MC14528功能表功能表 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Q1Q11Cextc1

12、Rext/Cext1RD1TR+1TR_VssVDD2CextQ2Q22Rext/Cext2RD2TR+2TR_DRQ單單 穩(wěn)穩(wěn)單單 穩(wěn)穩(wěn)H禁禁 止止HLL禁禁 止止HLH清清 零零HLLQTRTR功能功能 輸輸 出出 輸輸 入入HHL引腳圖引腳圖YANGTZE NORMAL UNIVERSITY2. 可重復(fù)觸發(fā)的集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器可重復(fù)觸發(fā)的集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器MC14528G11G12G10G13G14G15G16G1G2G3G4G5G6G7G8G9&111111111111RextvavDDCextvDDTR+TRRDQQTPTNv12v10vo4vo7001001vcc異步清零異步清

13、零YANGTZE NORMAL UNIVERSITY2. 可重復(fù)觸發(fā)的集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器可重復(fù)觸發(fā)的集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器MC14528G11G12G10G13G14G15G16G1G2G3G4G5G6G7G8G9&111111111111RextvcvDDCextvDDTR+TRRDQQTPTNv12v10vo4vo7101 00101010101還未還未充電充電如果如果為為0合上電源時(shí)，合上電源時(shí)， v04=1當(dāng)當(dāng)TR+=1, TR_=0,時(shí)，電路處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，電路處于穩(wěn)定狀態(tài)YANGTZE NORMAL UNIVERSITY2. 可重復(fù)觸發(fā)的集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器可重復(fù)觸發(fā)的集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器

14、MC14528G11G12G10G13G14G15G16G1G2G3G4G5G6G7G8G9&111111111111RextvcvDDCextvDDTR+TRRDQQTPTNv12v10vo4vo71010110101100電路發(fā)生第一次翻轉(zhuǎn)，進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)。電路發(fā)生第一次翻轉(zhuǎn)，進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)。01001電路發(fā)生第二次翻轉(zhuǎn)，進(jìn)入穩(wěn)態(tài)。電路發(fā)生第二次翻轉(zhuǎn)，進(jìn)入穩(wěn)態(tài)。當(dāng)當(dāng)TR+=1, TR_輸入正脈沖時(shí)，電路發(fā)生翻轉(zhuǎn)輸入正脈沖時(shí)，電路發(fā)生翻轉(zhuǎn)YANGTZE NORMAL UNIVERSITY2. 可重復(fù)觸發(fā)的集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器可重復(fù)觸發(fā)的集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器MC14528工作波形工作波形Qt1TR+T

15、R0000VCVth13Vth9t2t3t4t5t6t7twtwt +twtttt(0 )( )ln( )( )fftf tfDD9wDDt 13lnthhVVtRCVV脈沖寬度包括電容充電和放電兩段。脈沖寬度包括電容充電和放電兩段。YANGTZE NORMAL UNIVERSITY單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應(yīng)用單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應(yīng)用1. 定時(shí)定時(shí) 與與 門門 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 vA vB vO vI tw t vI VOH 0 vB VOH 0 t tPo t vA VOH 0 t vO VOH 0 t wYANGTZE NORMAL UNIVERSITY2. 延時(shí)延時(shí) vO1vO2vRvIvDDv

16、DDvDD+ vthtttttpivthtwt1t2YANGTZE NORMAL UNIVERSITY單穩(wěn)單穩(wěn)進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)，脈寬為進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)，脈寬為0.7R1C1 vccBA1 A2vccSR1R2C1C2CextCext/RextCextCext/RextQQ2Q1Q74121()74121()vovccvccB A1 A2vcc3. 組成多諧振蕩器組成多諧振蕩器 00HHQA1A2BQLXHLXLHLXXLLHHHXLHHHHHHLXXL011 01 0單穩(wěn)單穩(wěn)進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)，脈寬為進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)，脈寬為0.7R2C2 1 0單穩(wěn)單穩(wěn)進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)，脈寬為進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)，脈寬為0.7R1C1 單穩(wěn)單穩(wěn)進(jìn)入暫

17、穩(wěn)態(tài)，脈寬為進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)，脈寬為0.7R2C2 T=0.7(R1C1+R2C2)YANGTZE NORMAL UNIVERSITY4. 組成噪聲消除電路組成噪聲消除電路 噪聲噪聲 (a) 邏邏輯輯圖圖 RCCextCext/RextQ74121vovccB A1 A2vIQC1DR (b) 波形圖波形圖 QvovIDCP(R) (b) 波形圖波形圖 QvovI噪聲多表現(xiàn)為尖脈沖，寬度較窄，而有用的信號(hào)的寬度較寬。噪聲多表現(xiàn)為尖脈沖，寬度較窄，而有用的信號(hào)的寬度較寬。注意：?jiǎn)畏€(wěn)觸發(fā)器的輸出脈寬應(yīng)大于噪聲寬度注意：?jiǎn)畏€(wěn)觸發(fā)器的輸出脈寬應(yīng)大于噪聲寬度 而小于信號(hào)脈寬，才可消除噪聲。而小于信號(hào)脈寬，才可

18、消除噪聲。 YANGTZE NORMAL UNIVERSITY門電路組成的施密特觸發(fā)器門電路組成的施密特觸發(fā)器集成施密特觸發(fā)器集成施密特觸發(fā)器CC401468.2 施密特觸發(fā)器施密特觸發(fā)器 電路的組成及工作原理電路的組成及工作原理 振蕩周期的計(jì)算振蕩周期的計(jì)算施密特觸發(fā)器的應(yīng)用施密特觸發(fā)器的應(yīng)用YANGTZE NORMAL UNIVERSITY施密特觸發(fā)器的工作特點(diǎn)：施密特觸發(fā)器的工作特點(diǎn)： 施密特觸發(fā)器屬于電平觸發(fā)器件，適用于緩慢變化的信號(hào)，施密特觸發(fā)器屬于電平觸發(fā)器件，適用于緩慢變化的信號(hào)，當(dāng)輸入信號(hào)達(dá)到某一定電壓值時(shí)，輸出電壓會(huì)發(fā)生突變。當(dāng)輸入信號(hào)達(dá)到某一定電壓值時(shí)，輸出電壓會(huì)發(fā)生突變。

19、 電路有兩個(gè)閾值電壓。電路有兩個(gè)閾值電壓。 輸入信號(hào)增加和減少時(shí)，電路的閾值電輸入信號(hào)增加和減少時(shí)，電路的閾值電壓不同，電路具有如下圖所示的傳輸特性壓不同，電路具有如下圖所示的傳輸特性 。 o vI vO VOH VOL (a) VT+VT_ o vI vO1 VOH VOL (b) VT+VT_ 1 vovI 1 vovIYANGTZE NORMAL UNIVERSITY門電路組成的施密特觸發(fā)器門電路組成的施密特觸發(fā)器 1 1 G1 G2 vI vO R2 R1 vO1 v I1 1 vovI21I1IO1212RRRRRRDDT2VV R1 R2 I為三角波為三角波 作如下假定：作如下假定

20、： YANGTZE NORMAL UNIVERSITY21I12120thRRRRRR 1 1 G1 G2 vI vO R2 R1 vO1 vI1O211I2121I RRRRRR00只要只要vI1Vth，則保持，則保持vO=VOH當(dāng)當(dāng)vI1=Vth，電路產(chǎn)生如下正反饋，電路產(chǎn)生如下正反饋 ： 1T-th2(1)RVVR當(dāng)當(dāng)vI下降，下降， vI1也下降也下降01T+th2(1)RVVR1TT+Tth22RVVVVR回差電壓回差電壓 vI vI1 vO1 vO VDD=2VthYANGTZE NORMAL UNIVERSITYvI VT+VT_vO00tt0vIvOVT+VT_VDD(a) 工

21、作波形工作波形(b) 傳輸特性曲線傳輸特性曲線 1 1 G1 G2 vI vO R2 R1 vO1 vI1YANGTZE NORMAL UNIVERSITY集成施密特觸發(fā)器集成施密特觸發(fā)器CC40146 vovDDvITP1TN4TP2TP3TP7TP11TN5TN6TN8TN10TP9TN12vO施密特觸發(fā)器施密特觸發(fā)器 整形級(jí)整形級(jí) 輸出緩沖級(jí)輸出緩沖級(jí) o vI vO1 VOH VOL (b) VT+VT_ 1 vovIYANGTZE NORMAL UNIVERSITY施密特觸發(fā)器的應(yīng)用施密特觸發(fā)器的應(yīng)用vIVT+VT 0tvOVOHVOL 0ttpovOvI11. 波形的整形及變換波形

22、的整形及變換 vovIvovT2vT1ttt合理選擇回差電壓，可消除干擾信號(hào)。合理選擇回差電壓，可消除干擾信號(hào)。 為去掉干擾信號(hào)回差電壓應(yīng)如何選擇？為去掉干擾信號(hào)回差電壓應(yīng)如何選擇？YANGTZE NORMAL UNIVERSITY2. 幅度鑒別幅度鑒別 vovI00ttVth(VT+)YANGTZE NORMAL UNIVERSITY3. 多諧振蕩器多諧振蕩器 CvovIR112DDTT+DDTTDDTT+DDTT-lnln()lnTTTVVVRCRCRVVVVVCVVVVvovIVT+VT_VOLVOHT1T20t0tYANGTZE NORMAL UNIVERSITY門電路組成的多諧振蕩器

23、門電路組成的多諧振蕩器石英晶體振蕩器石英晶體振蕩器8.3 多諧振蕩器多諧振蕩器 電路的組成及工作原理電路的組成及工作原理 振蕩周期的計(jì)算振蕩周期的計(jì)算概概 述述YANGTZE NORMAL UNIVERSITY 多諧振蕩器是一種自激振蕩器，電路在接通電源多諧振蕩器是一種自激振蕩器，電路在接通電源后無需外接觸發(fā)信號(hào)就能產(chǎn)生一定頻率和幅值的矩后無需外接觸發(fā)信號(hào)就能產(chǎn)生一定頻率和幅值的矩形波脈沖波或方波。形波脈沖波或方波。 多諧振蕩器多諧振蕩器 VCC概概 述述YANGTZE NORMAL UNIVERSITY 開開關(guān)關(guān)電電路路 延時(shí)環(huán)節(jié)延時(shí)環(huán)節(jié)開關(guān)器件：產(chǎn)生高、低開關(guān)器件：產(chǎn)生高、低電平；電平；

24、多諧振蕩器電路應(yīng)由哪幾部分組成？多諧振蕩器電路應(yīng)由哪幾部分組成？反饋延遲環(huán)節(jié)：利用反饋延遲環(huán)節(jié)：利用RC電路的充放電特性實(shí)現(xiàn)延電路的充放電特性實(shí)現(xiàn)延時(shí)，將輸出電壓恰當(dāng)?shù)胤磿r(shí)，將輸出電壓恰當(dāng)?shù)胤答伣o開關(guān)器件使之改變輸饋給開關(guān)器件使之改變輸出狀態(tài)，以獲得所需要的出狀態(tài)，以獲得所需要的振蕩頻率。振蕩頻率。概概 述述YANGTZE NORMAL UNIVERSITY 1. 電路組成電路組成 1 1 vI vO1 vO C R G1 G2 開關(guān)器件：開關(guān)器件：反饋延遲環(huán)節(jié)：反饋延遲環(huán)節(jié)：由由CMOS門電路組成的多諧振蕩器門電路組成的多諧振蕩器邏輯門電路邏輯門電路R、C 電路電路YANGTZE NORMA

25、L UNIVERSITY 2. 工作原理工作原理假定假定vO1 = 1，vO2 = 0 Vth=VON=VOFF=VDD/2 vI D1 D2 TP TN vO1 R C D4 D3 TP TN vO2 G1 G2 +VDD VC進(jìn)入進(jìn)入 第二暫穩(wěn)態(tài)第二暫穩(wěn)態(tài) vIvO1vO2 t t1 t2 t t vO1VDD0vIVDDVth0vO2VDD0(1) 第一暫穩(wěn)態(tài)及第一暫穩(wěn)態(tài)及電路自動(dòng)翻轉(zhuǎn)過程電路自動(dòng)翻轉(zhuǎn)過程 01 YANGTZE NORMAL UNIVERSITY vI D1 D2 TP TN vO1 R C D4 D3 TP TN vO2 G1 G2 +VDD VCvO1 = 0，vO2

26、 = 1 Vth=VON=VOFF=VDD/2(2) 第二暫穩(wěn)態(tài)及第二暫穩(wěn)態(tài)及電路自動(dòng)翻轉(zhuǎn)過程電路自動(dòng)翻轉(zhuǎn)過程 t t1 t2 t t vO1VDD0vIVDDVth0vO2VDD0T1T2vI vO1vO210 2. 工作原理工作原理YANGTZE NORMAL UNIVERSITY 3. 振蕩周期振蕩周期T的計(jì)算的計(jì)算 t t1 t2 t t vO1VDD0vIVDDVth0vO2VDD0T1T2thDDDD1lnVVVRCT thDD2lnVVRCT ththDD221)(lnVVVVRCTTTDDTRC1n41.4RC T = T1(充充) + T2(放放)( )( )(0 )( )e

27、ttvvvv (0 )( )ln( )( )vvtv tvYANGTZE NORMAL UNIVERSITY4、加補(bǔ)償電阻的、加補(bǔ)償電阻的CMOS多諧振蕩器多諧振蕩器 1 1 vI vO1 vO C R G1 G2 R RON(P)+RON(N)電源電壓波動(dòng)時(shí)，會(huì)使振蕩頻率不穩(wěn)定電源電壓波動(dòng)時(shí)，會(huì)使振蕩頻率不穩(wěn)定。RSC C分布分布（分布電容）（分布電容），RsR (一般取一般取 Rs=10R )。 當(dāng)當(dāng)2DDthVV YANGTZE NORMAL UNIVERSITY由門電路組成的多諧振蕩器，周期由門電路組成的多諧振蕩器，周期 T 取決于取決于R C 和和 Vth，頻率穩(wěn)定性較差。，頻率穩(wěn)定

28、性較差。 X 0 fs fp 電感性 電容性 f 電路符號(hào)電路符號(hào) 阻抗頻率特性阻抗頻率特性 1 1 G1 G2 C1 R R C2 R：使反相器工作在線性放大區(qū)：使反相器工作在線性放大區(qū) C1：兩個(gè)反相器間的耦合：兩個(gè)反相器間的耦合 C2：抑制高次諧波，以保證穩(wěn)定的頻率輸出。：抑制高次諧波，以保證穩(wěn)定的頻率輸出。 石英晶體振蕩器石英晶體振蕩器優(yōu)點(diǎn)：振蕩頻率穩(wěn)定性高，常用作基準(zhǔn)信號(hào)源優(yōu)點(diǎn)：振蕩頻率穩(wěn)定性高，常用作基準(zhǔn)信號(hào)源1、石英晶體振蕩器電路、石英晶體振蕩器電路YANGTZE NORMAL UNIVERSITY2、石英晶體振蕩器應(yīng)用、石英晶體振蕩器應(yīng)用 1 2 1 & 石 英 晶 體

29、 振 蕩 器 1J 1K VCC CP vO Q Q & C1 CPQ12YANGTZE NORMAL UNIVERSITY定時(shí)器定時(shí)器定時(shí)器應(yīng)用舉例定時(shí)器應(yīng)用舉例8.4 555定時(shí)器及其應(yīng)用定時(shí)器及其應(yīng)用 電路的組成電路的組成 用用555定時(shí)器組成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器定時(shí)器組成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 用用555定時(shí)器組成多諧振蕩器定時(shí)器組成多諧振蕩器 用用555定時(shí)器組成施密特觸發(fā)器定時(shí)器組成施密特觸發(fā)器 工作原理工作原理YANGTZE NORMAL UNIVERSITY555定時(shí)器是一種應(yīng)用方便的中規(guī)模集成電路定時(shí)器是一種應(yīng)用方便的中規(guī)模集成電路,只需外只需外接少量的阻容元件就可以構(gòu)成單穩(wěn)、多諧和施

30、密特觸接少量的阻容元件就可以構(gòu)成單穩(wěn)、多諧和施密特觸發(fā)器。廣泛用于信號(hào)的產(chǎn)生、變換、控制與檢測(cè)。發(fā)器。廣泛用于信號(hào)的產(chǎn)生、變換、控制與檢測(cè)。 定時(shí)器定時(shí)器電阻分壓器電阻分壓器電壓比較器電壓比較器基本基本RS觸發(fā)器觸發(fā)器復(fù)位輸入端復(fù)位輸入端(0)輸出緩沖反相器輸出緩沖反相器集電極開路輸出三極管集電極開路輸出三極管 TvovICvI1vI2voC1C2+(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)RS&5 k 5 k 5 k &1RDVCC(8)G1、電路組成、電路組成YANGTZE NORMAL UNIVERSITY010定時(shí)器定時(shí)器 TvovICvI1vI2voC1C2+(1)(

31、2)(3)(4)(5)(6)(7)RS&5 k 5 k 5 k &1RDVCC(8)G CC32VCC31V如果懸空如果懸空CC32V CC31V 01010CC32V CC31V 101101CC32V CC31V 11保保持持保保持持2、工作原理、工作原理YANGTZE NORMAL UNIVERSITY 555定時(shí)器功能表定時(shí)器功能表不變不變不變不變1導(dǎo)通導(dǎo)通01截止截止11導(dǎo)通導(dǎo)通00放電管放電管T輸出輸出(VO)復(fù)位復(fù)位(RD)觸發(fā)輸入觸發(fā)輸入(VI2)閾值輸入閾值輸入(VI1)輸輸 出出輸輸 入入CC31V CC31V CC31V CC32V CC32V CC32V

32、 YANGTZE NORMAL UNIVERSITY定時(shí)器應(yīng)用舉例定時(shí)器應(yīng)用舉例 VCC vI R vO 0.01 F C vC 8 4 555 7 6 2 3 5 1 一、用一、用555定時(shí)器組成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)定時(shí)器組成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器器不可重復(fù)觸發(fā)單穩(wěn)不可重復(fù)觸發(fā)單穩(wěn)不變不變不變不變導(dǎo)通導(dǎo)通0截止截止1導(dǎo)通導(dǎo)通0 T VOVI2VI1輸輸 出出輸輸 入入CC31V CC31V CC31V CC32V CC32V CC32V vO vI o v o C t t2 t1 )(CCVa、接通電源電路進(jìn)入穩(wěn)態(tài)、接通電源電路進(jìn)入穩(wěn)態(tài) O =0t t 2 3 VCC o Vc=0 23 VCC 13 VCC1

33、、工作原理、工作原理定時(shí)器應(yīng)用舉例定時(shí)器應(yīng)用舉例 VCC vI R vO 0.01 F C vC 8 4 555 7 6 2 3 5 1 一、用一、用555定時(shí)器組成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)定時(shí)器組成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器器不可重復(fù)觸發(fā)單穩(wěn)不可重復(fù)觸發(fā)單穩(wěn)不變不變不變不變導(dǎo)通導(dǎo)通0截止截止1導(dǎo)通導(dǎo)通0 T VOVI2VI1輸輸 出出輸輸 入入CC31V CC31V CC31V CC32V CC32V CC32V vO vI o v o C t t2 t1 )(CCVa、接通電源電路進(jìn)入穩(wěn)態(tài)、接通電源電路進(jìn)入穩(wěn)態(tài) O =0t t 2 3 VCC o Vc=0 23 VCC 13 VCC1、工作原理、工作原理YANGTZE NORMAL UNIVERSITY t vO VOH o vI o t vC o 1 3 VCC 2 3 VCC t t2 t1 0 VCC vI R vO 0.01 F C vC 8 4 555