第九章脈沖波形的產(chǎn)生和整形

第九章脈沖波形的產(chǎn)生和整形第1頁(yè)，課件共64頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

主要內(nèi)容：

●

脈沖波形的產(chǎn)生和整形●施密特觸發(fā)器●單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路●對(duì)稱(chēng)式多諧振蕩器●環(huán)形振蕩器●用施密特觸發(fā)器構(gòu)成的多諧振蕩器第2頁(yè)，課件共64頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月9.1概述一、獲取矩形脈沖的方法1.脈沖波形發(fā)生電路2.脈沖波形整形電路二、描述矩形脈沖特性的主要參數(shù)第3頁(yè)，課件共64頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

T：脈沖周期，頻率f=1/T：Vm

脈沖振幅值：脈沖電壓的最大幅度值Tw

脈沖寬度：從前沿（0.5Vm）到后沿（0.5Vm）處的時(shí)間tr

上升時(shí)間：脈沖上升沿從0.1Vm到0.9Vm

所經(jīng)歷的時(shí)間tf

下降時(shí)間：脈沖下降沿從0.9Vm到0.1Vm

所經(jīng)歷的時(shí)間Q

占空比：脈沖寬度與脈沖周期的比值Q=Tw/T

第4頁(yè)，課件共64頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月9.2施密特觸發(fā)器（常用的一類(lèi)脈沖整形電路）9.2.1用門(mén)電路組成的施密特觸發(fā)器CMOS反相器第5頁(yè)，課件共64頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第6頁(yè)，課件共64頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第7頁(yè)，課件共64頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月回差電壓?VT正向閾值VT+負(fù)向閾值VT-?VTVT+VT-第8頁(yè)，課件共64頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月舉例:

對(duì)CMOS反相器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器，要求VT+=7.5V；△VT=5V，求R1、R2及VDD的值。解：（1）（2）用（1）/(2)得：（3）第9頁(yè)，課件共64頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月代回（2）第10頁(yè)，課件共64頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月G2采用CC4069，VDD=10V，IOH(max)=1.3mA，代入上式為保證G2高電平得負(fù)載電流不超過(guò)最大值IOH(max)取R2=22k，第11頁(yè)，課件共64頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月集成施密特與非門(mén)7413第12頁(yè)，課件共64頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第13頁(yè)，課件共64頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月***二、CMOSIC第14頁(yè)，課件共64頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第15頁(yè)，課件共64頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月施密特觸發(fā)器的主要特點(diǎn)：輸入信號(hào)在上升和下降過(guò)程中，電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換的輸入電平不同電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)有正反饋過(guò)程，使輸出波形邊沿變陡第16頁(yè)，課件共64頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月9.2.3施密特觸發(fā)器的應(yīng)用一、用于波形變換 第17頁(yè)，課件共64頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、用于鑒幅第18頁(yè)，課件共64頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、用于脈沖整形第19頁(yè)，課件共64頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月9.3單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器特點(diǎn)：①有一個(gè)穩(wěn)態(tài)和一個(gè)暫穩(wěn)態(tài)。②在外界觸發(fā)信號(hào)作用下，能從穩(wěn)態(tài)→暫穩(wěn)

態(tài)，維持一段時(shí)間后自動(dòng)返回穩(wěn)態(tài)。③暫穩(wěn)態(tài)維持的時(shí)間長(zhǎng)短取決于電路內(nèi)部參數(shù)。穩(wěn)定狀態(tài)穩(wěn)定狀態(tài)暫穩(wěn)態(tài)由外界觸發(fā)自動(dòng)返回學(xué)習(xí)的重點(diǎn):為什么會(huì)自動(dòng)返回?需多少時(shí)間?第20頁(yè)，課件共64頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月9.3.1用門(mén)電路組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器用途：定時(shí)：產(chǎn)生一定寬度的方波。延時(shí)：將輸入信號(hào)延遲一定時(shí)間后輸出。整形：把不規(guī)則波形變?yōu)閷挾?、幅度都相等的脈沖。第21頁(yè)，課件共64頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、微分型:

G1和G2為CMOS門(mén)第22頁(yè)，課件共64頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.原理分析第23頁(yè)，課件共64頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、性能參數(shù)計(jì)算--輸出脈寬：第24頁(yè)，課件共64頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第25頁(yè)，課件共64頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月9.3.2集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路結(jié)構(gòu)與工作原理(74LS121)控制附加電路微分型單穩(wěn)第26頁(yè)，課件共64頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第27頁(yè)，課件共64頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月74121，74221，74LS221（不可重復(fù)觸發(fā)器）74122，74LS122，74LS123（可重復(fù)觸發(fā)器）tW≈0.69Rext·Cext。第28頁(yè)，課件共64頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月輸入輸出A1A2BVOV’O0×101×0101××00111×011↓1┎┓┗┛↓11┎┓┗┛↓↓1┎┓┗┛0×↑┎┓┗┛×0↑┎┓┗┛表9-4-174121單穩(wěn)態(tài)功能表第29頁(yè)，課件共64頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第30頁(yè)，課件共64頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月9.4多諧振蕩器9.4.1對(duì)稱(chēng)式多諧振蕩器一、工作原理（CMOS）靜態(tài)（未振蕩）時(shí)應(yīng)是不穩(wěn)定的假設(shè)：VO1=VOH

VO2=VOL第31頁(yè)，課件共64頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第32頁(yè)，課件共64頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第33頁(yè)，課件共64頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、電壓波形C2反充電C1充電C2充電C1反充電第34頁(yè)，課件共64頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、振蕩頻率計(jì)算(f=1/T)第35頁(yè)，課件共64頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月9.4.3環(huán)形振蕩器

一、最簡(jiǎn)單的環(huán)形振蕩器第36頁(yè)，課件共64頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月當(dāng)Vi1產(chǎn)生擾動(dòng)時(shí)，引發(fā)三級(jí)門(mén)延遲后的反饋（負(fù)反饋），初態(tài)：Vi1=0；Vi2=1；Vi3=0；VO=1當(dāng)：第37頁(yè)，課件共64頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月即：振蕩周期為：T=2ntpd，n為奇數(shù)個(gè)門(mén)數(shù)。Vi2下降Vi3上升Vi1上升第38頁(yè)，課件共64頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第39頁(yè)，課件共64頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例：當(dāng)

tpd=20ns時(shí)第40頁(yè)，課件共64頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、實(shí)用的環(huán)形振蕩器

第41頁(yè)，課件共64頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第42頁(yè)，課件共64頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第43頁(yè)，課件共64頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第44頁(yè)，課件共64頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月9.4.4用施密特觸發(fā)器構(gòu)成的多諧振蕩器第45頁(yè)，課件共64頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第46頁(yè)，課件共64頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月改進(jìn)型施密特觸發(fā)器構(gòu)成多諧振蕩器第47頁(yè)，課件共64頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月當(dāng)要求T1=T2必有：第48頁(yè)，課件共64頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月9.4.5石英晶體多諧振蕩器石英晶體多諧振蕩器（穩(wěn)頻作用）第49頁(yè)，課件共64頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月石英晶體特性：諧振頻率等于f0時(shí)，低阻抗，當(dāng)f

>f0時(shí)呈感抗特性，f<f0時(shí)呈容抗特性，

第50頁(yè)，課件共64頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月9.5555定時(shí)器及其應(yīng)用9.5.1555定時(shí)器（數(shù)/?；旌螴C）一、電路結(jié)構(gòu)由電壓比較器（C1,C2）觸發(fā)器輸出緩沖器（G3,G4）OC輸出的三極管（TD）組成第51頁(yè)，課件共64頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第52頁(yè)，課件共64頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月輸入輸出0XX0導(dǎo)通10導(dǎo)通1不變不變11截止11截止第53頁(yè)，課件共64頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月9.5.2用555定時(shí)器接成施密特觸發(fā)器工作原理施密特反相器第54頁(yè)，課件共64頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月9.5.3用555定時(shí)器接成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器第55頁(yè)，課件共64頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第56頁(yè)，課件共64頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第57頁(yè)，課件共64頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第58頁(yè)，課