數(shù)字電路與邏輯設(shè)計-06

1、1 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 冶金工業(yè)出版社第六章第六章 脈沖波形的產(chǎn)生和脈沖波形的產(chǎn)生和整形電路整形電路 2 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 冶金工業(yè)出版社內(nèi)容概覽內(nèi)容概覽l 概述概述l 施密特觸發(fā)器施密特觸發(fā)器 l 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 l 多諧振蕩器多諧振蕩器 l 555定時器定時器 l 本章小結(jié)本章小結(jié) 3 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 冶金工業(yè)出版社6.1 6.1 概述概述脈沖信號是作用時間很短的突變電壓或電流信號的統(tǒng)稱。脈沖信號是作用時間很短的突變電壓或電流信號的統(tǒng)稱。獲取矩形脈沖信號主要有兩種方法：獲取矩形脈沖信號主要有兩種方法：第一，利用各種形式的多諧振蕩器電路直接產(chǎn)成各種所需第一，利用各種形式的多諧

2、振蕩器電路直接產(chǎn)成各種所需 矩形波形；矩形波形；第二，通過整形電路將已有的各種周期波形整形為矩形波第二，通過整形電路將已有的各種周期波形整形為矩形波 形。形。 4 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 冶金工業(yè)出版社6.2 6.2 施密特觸發(fā)器施密特觸發(fā)器 l 門電路施密特觸發(fā)器門電路施密特觸發(fā)器 l 集成施密特觸發(fā)器集成施密特觸發(fā)器 l 施密特觸發(fā)器應(yīng)用舉例施密特觸發(fā)器應(yīng)用舉例 5 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 冶金工業(yè)出版社施密特觸發(fā)器在性能上有兩個重要的特點：施密特觸發(fā)器在性能上有兩個重要的特點： 第一，輸入信號上升沿的過程中，電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換時對應(yīng)的第一，輸入信號上升沿的過程中，電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換時對應(yīng)的 輸入電平，與輸入

3、信號下降沿過程中對應(yīng)的輸入轉(zhuǎn)換電平不輸入電平，與輸入信號下降沿過程中對應(yīng)的輸入轉(zhuǎn)換電平不同；同； 第二，電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換時，通過電路內(nèi)部的正反饋使輸出電第二，電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換時，通過電路內(nèi)部的正反饋使輸出電壓的邊沿變得很陡。壓的邊沿變得很陡。 6 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 冶金工業(yè)出版社6.2.1 6.2.1 門電路施密特觸發(fā)器門電路施密特觸發(fā)器 用兩個用兩個CMOS反相器接成的施密特觸發(fā)器反相器接成的施密特觸發(fā)器 7 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 冶金工業(yè)出版社電壓傳輸特性電壓傳輸特性 8 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 冶金工業(yè)出版社6.2.2 6.2.2 集成施密特觸發(fā)器集成施密特觸發(fā)器 TTL電路集成施密特觸發(fā)器電路集成

4、施密特觸發(fā)器7413 9 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 冶金工業(yè)出版社電壓傳輸特性電壓傳輸特性 10 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 冶金工業(yè)出版社6.2.3 6.2.3 施密特觸發(fā)器應(yīng)用舉例施密特觸發(fā)器應(yīng)用舉例 施密特觸發(fā)器的主要應(yīng)用有：施密特觸發(fā)器的主要應(yīng)用有：1.1.用于波形變換用于波形變換2.2.用于脈沖整形用于脈沖整形 3.3.用于信號的鑒幅用于信號的鑒幅 11 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 冶金工業(yè)出版社用施密特觸發(fā)器將正弦波轉(zhuǎn)換成矩形波用施密特觸發(fā)器將正弦波轉(zhuǎn)換成矩形波 12 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 冶金工業(yè)出版社用施密特觸發(fā)器進(jìn)行脈沖整形用施密特觸發(fā)器進(jìn)行脈沖整形 13 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 冶金工業(yè)出版社用施密特

5、觸發(fā)器鑒別脈沖幅度用施密特觸發(fā)器鑒別脈沖幅度 14 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 冶金工業(yè)出版社6.3 6.3 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 l 門電路單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器門電路單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 l 集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 l 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器應(yīng)用舉例單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器應(yīng)用舉例 15 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 冶金工業(yè)出版社單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的工作性能有以下幾個顯著特點：單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的工作性能有以下幾個顯著特點：第一，具有穩(wěn)態(tài)和暫穩(wěn)態(tài)兩個不同的工作狀態(tài)；第一，具有穩(wěn)態(tài)和暫穩(wěn)態(tài)兩個不同的工作狀態(tài)；第二，在外加觸發(fā)脈沖的作用下，能從穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換到暫穩(wěn)態(tài)，第二，在外加觸發(fā)脈沖的作用下，能從穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換到暫穩(wěn)態(tài)，在暫穩(wěn)態(tài)維持一段時間后，又可以自動

6、回到穩(wěn)態(tài)；在暫穩(wěn)態(tài)維持一段時間后，又可以自動回到穩(wěn)態(tài)；第三，暫穩(wěn)態(tài)維持時間的長短取決于電路本身的參數(shù)，于觸第三，暫穩(wěn)態(tài)維持時間的長短取決于電路本身的參數(shù)，于觸發(fā)脈沖的寬度無關(guān)。發(fā)脈沖的寬度無關(guān)。 16 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 冶金工業(yè)出版社6.3.1 6.3.1 門電路單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器門電路單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器可分為兩種：單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器可分為兩種：1.1.微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 2.2.積分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器積分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 17 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 冶金工業(yè)出版社微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 18 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 冶金工業(yè)出版社電壓波形圖電壓波形圖 19 數(shù)字電路與邏輯設(shè)

7、計 冶金工業(yè)出版社積分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器積分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 20 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 冶金工業(yè)出版社電壓波形圖電壓波形圖 21 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 冶金工業(yè)出版社6.3.2 6.3.2 集成單穩(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)器集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74121 22 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 冶金工業(yè)出版社集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74121的電壓波形圖的電壓波形圖 23 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 冶金工業(yè)出版社6.3.3 6.3.3 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器應(yīng)用舉例單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器應(yīng)用舉例 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的主要應(yīng)用有：單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的主要應(yīng)用有：1.1.用于脈沖整形用于脈沖整形 2.2.用于脈沖延遲（滯后）用于脈沖延遲

8、（滯后） 24 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 冶金工業(yè)出版社將集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器將集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74121用于脈沖整形用于脈沖整形 25 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 冶金工業(yè)出版社將集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器將集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74121用于脈沖延遲用于脈沖延遲 26 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 冶金工業(yè)出版社6.4 6.4 多諧振蕩器多諧振蕩器 l 對稱式多諧振蕩器對稱式多諧振蕩器 l 非對稱式多諧振蕩器非對稱式多諧振蕩器 l 環(huán)形振蕩器環(huán)形振蕩器 l 石英晶體多諧振蕩器石英晶體多諧振蕩器 l 用施密特觸發(fā)器構(gòu)成的多諧振蕩器用施密特觸發(fā)器構(gòu)成的多諧振蕩器 27 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 冶金工業(yè)出版社6.4.16.4.1 對稱式多諧振

9、蕩器對稱式多諧振蕩器 對稱式多諧振蕩器的典型電路對稱式多諧振蕩器的典型電路 28 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 冶金工業(yè)出版社電壓波形圖電壓波形圖 29 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 冶金工業(yè)出版社6.4.26.4.2 非非對稱式多諧振蕩器對稱式多諧振蕩器 非對稱式多諧振蕩器的典型電路非對稱式多諧振蕩器的典型電路 30 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 冶金工業(yè)出版社電壓波形圖電壓波形圖 31 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 冶金工業(yè)出版社6.4.36.4.3 環(huán)形環(huán)形振蕩器振蕩器 最簡單的環(huán)形振蕩器最簡單的環(huán)形振蕩器 32 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 冶金工業(yè)出版社電壓波形圖電壓波形圖 33 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 冶金工業(yè)出版社帶延遲電路的環(huán)形振

10、蕩器帶延遲電路的環(huán)形振蕩器 34 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 冶金工業(yè)出版社電壓波形圖電壓波形圖 35 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 冶金工業(yè)出版社6.4.46.4.4 石英晶體多諧石英晶體多諧振蕩器振蕩器 石英晶體器件得結(jié)構(gòu)、符號、以及其電抗頻率特性石英晶體器件得結(jié)構(gòu)、符號、以及其電抗頻率特性 36 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 冶金工業(yè)出版社石英晶體多諧振蕩器石英晶體多諧振蕩器 37 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 冶金工業(yè)出版社6.4.5 6.4.5 用施密特觸發(fā)器構(gòu)成的多諧振蕩器用施密特觸發(fā)器構(gòu)成的多諧振蕩器 用施密特觸發(fā)器構(gòu)成的多諧振蕩器用施密特觸發(fā)器構(gòu)成的多諧振蕩器 38 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 冶金工業(yè)出版社電壓波形圖電壓

11、波形圖 39 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 冶金工業(yè)出版社6.5 6.5 555定時器定時器 l 555定時器工作原理定時器工作原理 l 555定時器的應(yīng)用舉例定時器的應(yīng)用舉例 40 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 冶金工業(yè)出版社6.5.16.5.1 555定時器工作原理定時器工作原理 雙極性定時器雙極性定時器CB555的電路結(jié)構(gòu)圖和外部引腳排列圖的電路結(jié)構(gòu)圖和外部引腳排列圖 41 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 冶金工業(yè)出版社6.5.26.5.2 555定時器的應(yīng)用舉例定時器的應(yīng)用舉例 555定時器的主要應(yīng)用有：定時器的主要應(yīng)用有：（1）用）用555定時器接成施密特觸發(fā)器定時器接成施密特觸發(fā)器 （2）用）用555定時器接成單

12、穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器定時器接成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 （3）用）用555定時器接成多諧振蕩器定時器接成多諧振蕩器 42 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 冶金工業(yè)出版社用用555定時器接成施密特觸發(fā)器定時器接成施密特觸發(fā)器 43 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 冶金工業(yè)出版社用用555定時器接成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器定時器接成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 44 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 冶金工業(yè)出版社用用555定時器接成多諧振蕩器定時器接成多諧振蕩器 45 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 冶金工業(yè)出版社本章小結(jié)本章小結(jié) 本章主要講述了能夠產(chǎn)生矩形脈沖的各種電路。本章主要講述了能夠產(chǎn)生矩形脈沖的各種電路。其中一類叫做脈沖整形電路，包括施密特觸發(fā)器，單其中一類叫做脈沖整形電路，包括施密

13、特觸發(fā)器，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器等；另一種叫做脈沖振蕩器，這類電路能穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器等；另一種叫做脈沖振蕩器，這類電路能夠自激的發(fā)生出頻率穩(wěn)定的矩形脈沖，包括對稱式多夠自激的發(fā)生出頻率穩(wěn)定的矩形脈沖，包括對稱式多諧振蕩器、非對稱式多諧振蕩器、環(huán)形振蕩器、石英諧振蕩器、非對稱式多諧振蕩器、環(huán)形振蕩器、石英晶體多諧振蕩器等。晶體多諧振蕩器等。 脈沖整形電路中的作用就是將幅度不規(guī)則的、或脈沖整形電路中的作用就是將幅度不規(guī)則的、或者周期不定的脈沖波形整形程脈沖寬度固定的，或者者周期不定的脈沖波形整形程脈沖寬度固定的，或者幅度穩(wěn)定的矩形波形。幅度穩(wěn)定的矩形波形。 46 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 冶金工業(yè)出版社 脈沖振蕩器的作用是在不需要外加信號的作用下脈沖振蕩器的作用是在不需要外加信號的作用下自激的產(chǎn)生一定頻率的矩形脈沖，而且可以通過調(diào)整自激的產(chǎn)生