數(shù)字電路施密特觸發(fā)器

數(shù)字電路施密特觸發(fā)器第1頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六8.2施密特觸發(fā)器8.2.1用門電路組成的施密特觸發(fā)器8.2.2集成施密特觸發(fā)器8.2.3

施密特觸發(fā)器的應(yīng)用第2頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六8.2施密特觸發(fā)器1、施密特觸發(fā)器電壓傳輸特性及工作特點(diǎn)：①施密特觸發(fā)器屬于電平觸發(fā)器件，當(dāng)輸入信號達(dá)到某一定電壓值時，輸出電壓會發(fā)生突變。②電路有兩個閾值電壓。輸入信號增加和減少時，電路的閾值電壓分別是正向閾值電壓（VT+）和負(fù)閾值電壓（VT-）。同相輸出施密特觸發(fā)器反相輸出施密特觸發(fā)器

oVT+

vO

VOH

VOL

VT-

vI

第3頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六1、電路組成2、工作原理I18.2.1用門電路組成的施密特觸發(fā)器R1<R2I為三角波假定：第4頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六

108

6

4

2

0

vI/V

2

4

6

8

10

VOH≈VDD

vO/V

B

vI1001(1)I上升當(dāng)vI1=0，=0VvO正向閾值電壓(VT+):I值在增加過程中，使輸出電壓產(chǎn)生跳變時所對應(yīng)I的值。只要

I1

<VTH，則保持=0V

OVTHυI1υo(2)當(dāng)=VTH，電路發(fā)生正反饋：υI1第5頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六vI1(3)

υI1VTH電路,維持不變υO(shè)=VOH

,只要υI1>VTH，υI1(4)當(dāng)υI下降,

也下降則保持=VOHυo當(dāng)=VTH，電路產(chǎn)生如下正反饋：

υI1第6頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六vI1vovI第7頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六I1例8.2.1電源電壓VDD=10V，G1、G2負(fù)載電流最大允許值IOHmax=1.3mA,閾值電壓VTH=1/2VDD=5V，且R1/R2=0.5（1）求VT+、VT-和ΔVT（2）試選擇R1、R2值第8頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六8.2.3

施密特觸發(fā)器的應(yīng)用

VT+VT_vT+vT-1.波形變換第9頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六2.

波形的整形第10頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六vovI合理選擇回差電壓，可消除干擾信號。3.消除干擾信號第11頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六oυI4.

幅度鑒別第12頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六第13頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六8.3多諧振蕩器8.3.1由門電路組成的多諧振蕩器8.3.2由門電路組成的多諧振蕩器8.3.3用施密特觸發(fā)器構(gòu)成波形產(chǎn)生電路第14頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六開關(guān)電路

RC延時環(huán)節(jié)多諧振蕩器的基本組成：開關(guān)器件：產(chǎn)生高、低電平反饋延遲環(huán)節(jié)（RC電路）：利用RC電路的充放電特性實(shí)現(xiàn)延時，輸出電壓經(jīng)延時后,反饋到開關(guān)器件輸入端，改變電路的輸出狀態(tài),以獲得所脈沖波形輸出。概述8.3多諧振蕩器第15頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六8.3.1由CMOS門電路組成的多諧振蕩器

1.電路組成

vID1

D2

TP

TN

vO1

R

C

D4

D3

TP

TN

vOG1

G2

+VDD

VC組成的多諧振蕩器.υo1=1,υo=0時,電容充電,υI增加;υo1=0,υo=1時,電容放電,υI下降;υo1與υo2反相,電容接在υo與υI之間:第16頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六

2.工作原理假定電路初態(tài)：=1vO1=0vOvC=0V電容充電vCvIvI當(dāng)=VTH時，迅速使G1導(dǎo)通、G2截止電路進(jìn)入第二暫態(tài)vO=1vO1=0=0vO

1=1vO（1）第一暫穩(wěn)態(tài)（初態(tài)）電容充電，電路自動翻轉(zhuǎn)到第二暫穩(wěn)態(tài)vIvO1vOvIVDDVTH0ttvOVDD0第17頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六（2）第二暫穩(wěn)態(tài)電容放電，電路自動翻轉(zhuǎn)到第一暫穩(wěn)態(tài)電容放電vCvIvI當(dāng)=VTH時，迅速使得G1截止、G2導(dǎo)通電路返回第一暫穩(wěn)態(tài)υO(shè)2=0υ

O1=1

2.工作原理vIvO1vO第18頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六

T＝RC1n4≈1.4RC

由門電路組成的多諧振蕩器的振蕩周期T取決于R、C電路和VTH，頻率穩(wěn)定性較差。3.振蕩周期的計(jì)算vI(0+)0；vC()

VDD=RC,t=t2-t1T1:vI(0+)

VDD；vC()0

=RC,t=t3-t2T2:第19頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六vovIVT+VT_VOLVOHT1T20t0tCvovIR18.3.2用施密特觸發(fā)器構(gòu)成波形產(chǎn)生電路第20頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六CvovIR1例8.3.1R=10kΩ，C=0.022μF,VDD=5V,VOH=5V,VOL=0V,VT+=2.75V,VT-=1.67V,試計(jì)算輸出波形的高電平持續(xù)時間tpH、低電平持續(xù)時間tpL和占空比qvovIVT+VT_VOLVOHT1T20t0t第21頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六CG2G1G3G41111RRs5000pFvo1400Ω100Ωvo2vRvo3vo8.3.2分析RC環(huán)形多諧振蕩電路，畫出各點(diǎn)波形第22頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六8.3.3石英晶體振蕩器1、石英晶體電路符號和選頻特性電路符號阻抗特性fXf0電感性電容性電容性當(dāng)f=f0時,電抗X=