大三上數(shù)字電路課件

PartPart1第十章@

10.4;10.6;10.9;10.8;10.21;10.23;10.17;10.18;10.19;10.22;北航·電子信 2占空比qtw北航·電子信 3矩形脈沖波形的獲北航·電子信 4§10.1

§10.5555北航·電子信 5 “觸發(fā)器”—Trigger區(qū)別flip-北航·電子信 6 CMOS門電路：閾值VTH設(shè)計(jì)反饋電路R1輸入電阻，R2正反饋電

vI0時(shí)，vO0（穩(wěn)態(tài)

vA

R1R2 R1R2

VT+被稱為“正向閾值電壓北航·電子信 7 vIVDDvOVDD（穩(wěn)態(tài)vi從Vdd逐漸降低vA=Vth電路狀態(tài)迅速轉(zhuǎn)換為vO=0（穩(wěn)態(tài)

vAVTH

VDD

VT

R1R2 R1R2

VT-被稱為“負(fù)向閾值電壓北航·電子信 8

R R

10

北航·

2 9

回差電

VTVT調(diào)節(jié)R1和R2的比值思考R2>>R1和R1≥R2電路的工作狀R1>R2自

北航·電子信 10 TTL門電路，R1和R2（輸入電阻和反饋電阻）不能過(guò)負(fù)載過(guò)大，故加入二極管北航·電子信 11觸發(fā)條件

忽略門電路輸入v V

(1R1R R

R1

TH2穩(wěn)態(tài)2vIVT+vO高電平觸發(fā)條件：VT-=回差電壓、滯洄輸入-輸出特性曲

VT

北航·電子信 12 觸發(fā)器的特當(dāng)輸入信號(hào)增加和減少時(shí)，電路有不同的閾值電北航·電子信 13 DTL——7413“與非門北航·電子信 14 電閾值電 ~V'T+,V北航·電子信 15工作原

當(dāng)vI’逐漸升高，使vBE1>0.7V北航·電子信 16工作原 由于R2>R3，T1飽和導(dǎo)通觸發(fā)特性：V

VT TR2iB2VBE(satR3iR3VCE(sat

R4(iB2iC2)R4(iB2iC2)(iR3iC2,VBE(sat)0.8V,VCE(sat)0.2VT EV 0.7T EvI’從高電平下降的轉(zhuǎn)換vBE2vCE1

R2R4V'TvE10.7VV'北航·電子信 17工作原整個(gè)電路vI為vI’減去輸入端二極管壓VT1.7V,VT電平偏移電將vO’低電平由1.9V變?yōu)?.5V，使T4截

7413電壓傳輸特北航·電子信 18 觸發(fā)器北航·電子信 工作原當(dāng)vⅠ=0時(shí)，T1、T2導(dǎo)通，T4、截止，vO‘為高電平電位逐漸升高，由于源極電壓繼續(xù)升高直至、當(dāng)vⅠ-VS5≥VGS(th)N時(shí)，T5導(dǎo)通，并引起如下正反饋過(guò)程v'OvS5vGS5RON5于是T1、T2迅速截止，T4、T5導(dǎo)通，vO‘為低電平北航·電子信 20工作原在vⅠ下降過(guò)程中的負(fù)向閾值電壓也要比VDD/2低得多。電路在vⅠ上和下降過(guò)程分別有不同的兩個(gè)閾值壓，具有電壓傳輸特性整形兩個(gè)首尾相連的反相器。在vO‘上升輸出不僅能起到與負(fù)載的作用，而提高了電路帶負(fù)載能力 CC40106電壓傳輸特VDD對(duì)VT＋、VT－北航·電子信 21 北航·電子信 將不規(guī)則的輸入信號(hào)整形為矩形脈北航·電子信 觸發(fā)器的應(yīng)用（續(xù)北航·電子信 §10.2觸發(fā)

觸發(fā)器的應(yīng)用（續(xù)…北航·電子信 25歸納：分析步脈沖電路的分析步驟

狀態(tài)轉(zhuǎn)換分析（“

開(kāi) 開(kāi) （3）觸發(fā)轉(zhuǎn)換時(shí)（3）充放電線路的參數(shù)：始始態(tài)、終了北航·電子信 26§10.3兩個(gè)工作狀態(tài)：一個(gè)穩(wěn)態(tài)，一個(gè)暫穩(wěn)態(tài)北航·電子信 27§10.3

北航·電子信 28穩(wěn)態(tài)下，vi=0,vi2=vdd,vO=0,

即使vd回到低電平，vo維持高電vO迅速變成低電平，電容C通過(guò)R,G2VDD放電,直到C上電壓為0vO迅速變成低電平，電容C通過(guò)R,G2VDD放電,直到C上電壓為0；如果觸發(fā)脈沖，則vO1,vI2高,vO低，電路恢復(fù)到穩(wěn)vi=0,vi2=vdd,vO=0,

北航·電子信 30CMOS門電路微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)定量計(jì)tv(t)v()(v(0)v())etRClnVc()Vc()tWRC

VDDVDD

RCln2北航·電子信 -+-+CMOS門電路微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)定量計(jì)輸出脈沖幅VmVOHVOL恢復(fù)時(shí)

(3~分辨時(shí)間RdCd的作用:形成北航·電子信 32§10.3

設(shè)用正脈沖觸北航·電子信 33TTL門電路積分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)穩(wěn)態(tài)下，vI0，vAvO1=VOH,當(dāng)輸入正脈沖后，vO1跳變?yōu)榈碗娖?，，這段時(shí)間內(nèi)G2的兩個(gè)輸入端電壓同時(shí)于VTHvO=VOL,電路進(jìn)入暫穩(wěn)降，至vA=VTH以后，vO回到高電平當(dāng)vI返回低電平以后，vO1重新變成以后，vA恢復(fù)為高電平，電路回到穩(wěn)北航·電子信 34TTL門電路積分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)定量計(jì)脈沖寬tW(R

)ClnVOL 北航·電子信 TTL門電路積分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)定量計(jì)輸出脈沖幅VmVOHTreTre(3~5)(RRO分辨時(shí)TdTTR要求觸發(fā)脈沖寬度大于輸出脈沖寬北航·必須在觸發(fā)脈沖的寬度大于輸出脈沖寬度時(shí)方能正常工缺點(diǎn)：恢復(fù)時(shí)間北航·電子信 37§10.3外接儲(chǔ)能、定時(shí)元TTL和輸出控制電路而形成的在普通的微分型單穩(wěn)態(tài)觸和輸出控制電路而形成的北航·電子信 38TTL?“與或非門”（G5和類似于CMOS的微分單穩(wěn)電北航·電子信 39上升沿或下降沿觸發(fā)的控下降沿觸發(fā)：A1輸入，B北航·電子信 40

tWRextCextln2北航·電子信 41觸發(fā)器的應(yīng)注意：TTL門電路的閾值與輸入輸出容觸發(fā)器的特性——邊沿陡北航·電子信 42取值范圍RextCext北航·電子信 43§10.3

區(qū)別：在暫穩(wěn)態(tài)到達(dá)的觸發(fā)脈沖會(huì)不會(huì)起作不可重復(fù)觸發(fā)可重復(fù)觸發(fā)北航·電子信 44§10.3單穩(wěn)