第九章 脈沖波形的產(chǎn)生與變換

1、1,第九章 脈沖波形的產(chǎn)生 與變換,2,概述,數(shù)字電路區(qū)別于模擬電路的主要特點之 一是：它的工作信號是離散時間的脈沖信號。最常用的脈沖信號是方波(矩形波)。如何產(chǎn)生方波以及對不理想的方波如何整形，是本章討論的重點。,脈沖信號的產(chǎn)生與整形電路:,單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,多諧振蕩器,施密特觸發(fā)器,3,6.1 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器簡稱單穩(wěn)。,特點是: 輸出端只有一個穩(wěn)定狀態(tài), 另一個狀態(tài)是暫穩(wěn)態(tài).外加觸發(fā)信號后,它可以由穩(wěn)態(tài)跳入暫穩(wěn)態(tài),但是 , 經(jīng)過一定時間后,它又會自動返回原來的 穩(wěn)態(tài)。,由外界觸發(fā),4,t2,6.1.1 積分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的工作原理,5,6.1.2 微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的工作原理,0,

2、1,0,0,1,1,0,0,1,6,6.1.3 集成單穩(wěn)組件介紹,74LS123管腳圖,7,74LS123功能表,8,74LS123 包括兩個獨立的單穩(wěn),各管腳以字頭 1、2相區(qū)別。單穩(wěn)輸出脈沖的寬度，主要由外接的定時電阻( RT )和定時電容( CT )決定。 單穩(wěn)的翻轉(zhuǎn)時刻決定于 A、B、CLR 三個輸入 相與的結(jié)果，具體參見它的功能表。,9,6.1.4 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應(yīng)用,單穩(wěn)的應(yīng)用多種多樣,如:整形、延時控制、定時順序控制等等。,1.定時 2.消噪聲 3.方波發(fā)生器,10,6.2 連續(xù)矩形脈沖波的產(chǎn)生,矩形波發(fā)生器又稱多諧振蕩器。,6.2.1 環(huán)形振蕩器,利用邏輯門電路的傳輸延遲時間，

3、將奇數(shù)個與非門首尾相接，就可以構(gòu)成一個簡單的環(huán)形振蕩器:,11,優(yōu)點: 電路結(jié)構(gòu)簡單,所用元件少。,缺點: 頻率太高,并且不可調(diào)整。f=1/6tpd,12,在環(huán)形振蕩器的基礎(chǔ)上添加RC延時電路,便可以克服上述不足:,13,輸出信號的周期近似為:,T = 1.4 RC,u1,uo1,uo2,R,C,A,6.2.2 多諧振蕩器,14,石英晶體振蕩器常用 作數(shù)字系統(tǒng)的基準信號.,為獲得穩(wěn)定的振蕩頻率, 可在振蕩電路中串接石英晶體,組成石英晶體振蕩器 。,6.2.3 石英晶體振蕩器,15,Ui,Ui2,R1,R2,Uo2,Uo1,正向增長的閾值：,UT- = UT,UT+ =(1+R1/R2) UT,

4、負向增長的閾值,回差電壓： UT = UT+ - UT- =(R1/R2) UT,6.3 施密特觸發(fā)器,16,6.4 555定時器的原理和應(yīng)用,6.4.1 555定時器的工作原理,555定時器的內(nèi)部電路包括以下幾部分 : 一個由三個相等電阻組成的分壓器 兩個電壓比較器: A1、A2 一個 RS 觸發(fā)器 一個反相器和一個晶體管T,17,uo,電源,放電,閾值,電壓控制,復(fù)位,輸出,觸發(fā),地,555定時器的原理電路圖,18,19,1,0,1,0,0,0,閾值端,觸發(fā)端,20,21,555的功能表:,同高出低,同低出高,不同保持,復(fù)位,22,(1)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器:,6.4.2 555定時器的應(yīng)用,23,(3). 多諧振蕩器:,首先說明如何用555 定時器構(gòu)成多諧振蕩器:,輸出波形,24,T1,T2,輸出方波的周期 T的計算:,T = T1 + T2 = 0.7 ( R1 + 2R2 ) C,25,簡易電子琴就是通過改變R2 的阻值來改變輸出方波的周期 , 使外接的喇叭發(fā)出不同的音調(diào) 。,簡易電子琴電路：,26,(4). 施密特觸發(fā)器（溫度控制