数电-07-脉冲波形的变换与产生资料.ppt

*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,8,脉冲波形的变换与产生,基本要求,2,、,理解,555,定时器的工作原理，,掌握,其应用。,1,、,了解,门电路组成的单稳态触发器、施密特触发器、多谐振荡器的电路组成，,理解,其工作原理和应用；,1,概 述,1,、单元电路类型,:,(1),单稳态触发器,定时、延时，消除噪声,(2),施密特触发器,滤波整形，波形变换,(3),多谐振荡器,产生矩形波，时钟脉冲波,(4)555,定时器,多用途器件,2,、电路结构特点：,(1),含有开关元件,各种门电路,产生高低电平,(2),含有储能元件,阻容延时元件等,3,、电路工作特点：,开关元件的状态转换导致电路的过渡过程,4,、分析方法,:,波形图分析法,2,1,、门坎电平（阈值电压,),：,V,TH,TTL,与非门,一般而言，,开门电平,(V,ON,),和,关门电平,(V,OFF,),不相等。为分析方便，将其理想化处理，引入,门坎电平（或阈值电平）,的概念，记为,V,TH,。,TTL,与非门或反相器的电压传输特性为：,TTL,与非门的,V,TH,=1.4V,；,预备知识：,开门电平,V,ON,：,使,与非门开通,的,输入,高电平的最小值,。,关门电平,V,OFF,：,使,与非门关闭,的,输入,低电平的最大值,。,输出高电平（逻辑,1,）,与非门关闭,输出低电平（逻辑,0,）,与非门开通,3,V,DD,C,D,A,B,1/2,V,DD,1/2,V,DD,V,DD,O,v,O,v,I,V,GS(th)P,V,GS(th)P,CMOS,反相器,CMOS,反相器的,V,TH,=,V,DD,/2,。,同样，,CMOS,反相器也有,门坎电平或（阈值电压,),：,V,TH,4,2,、,TTL,与非门的输出等效电路：,&,输出为高电平,（与非门关闭）,时：,3.6V,Ro,100,v,OH,输出为低电平,（与非门开通）,时：,0.3V,v,OL,输出,电阻,5,3,、,TTL,与非门的,关门电阻,和,开门电阻,:,&,R,v,I,v,O,输入端悬空，相当于接逻辑高电平；,输入端经电阻接电源电压，相当于接逻辑高电平；,输入端经电阻接地，输入端的电平与电阻阻值大小有关。,R,v,I,1.0V,R,OFF,1.4V,R,ON,输出高电平,与非门关闭,输出低电平,与非门开通,6,R,OFF,=0.85k,R,ON,=2.5k,R,R,ON,与非门开通，,输出低电平。,关门电阻,开门电阻,而对于,CMOS,门电路而言：,(1),输入端不许悬空；,(2),输入端经电阻接电源时，与接逻辑高电平等效；,(3),输入端经电阻接地时，与接逻辑低电平等效。,74LS,系列：,R,ON,=9k,7,4,、电容的储能作用：,(1),电容具有储能作用，当两端电压增大时，储存电场能；当两端电压减小时，释放电场能。,(2),微分电路：,(3),积分电路：,C,R,v,I,v,d,v,c,+,电容上的电压不能突变。,换路定律：,v,C,(0+)=,v,C,(0-),C,R,v,I,v,c,+,稳态时，电容相当于开路。,8,8.1,单稳态触发器,1),电路有一个稳态、一个暂稳态,;,2),在外加触发信号的作用下，电路由稳态翻转到暂稳态；,3),经过一段时间，电路将自动由暂稳态返回到稳态；,4),暂态的持续时间只取决于电路参数，而与所加触发信号的宽度无关。,与基本,SR,触发器区别！,单稳态触发器的特点：,注意,:,后者为双稳态电路,9,8.1.1,用,CMOS,门电路组成的,微分型单稳态触发器,两个与非门,(,或非门,)+RC,微分电路构成,1,、电路组成：,注意与,P389,图,8.1.1,的不同：输入端未加微分电路,1,1,v,O1,v,O,G,2,G,1,v,I,V,DD,R,C,v,I2,v,I2,与作业,8.1.1,类似,&,&,v,O1,v,O,G,2,G,1,v,I,R,C,与基本,SR,锁存器有何不同？,输入为窄脉冲，输出为宽脉冲,10,v,I,v,O1,v,I2,v,O,(1),v,I,未加单正脉冲,v,I,=0,稳态时,C,开路,v,I2,=1,v,O,=0,0V,0,1,0,1,2,、或非门组成的微分型单稳态触发器的工作原理,电容两端电压相等，,v,C,=0V,电路处于稳态,1,1,v,O1,v,O,G,2,G,1,v,I,V,DD,v,I2,R,C,+,v,O1,=V,DD,11,v,I,v,O1,v,I2,v,O,1,1,v,O1,v,O,G,2,G,1,v,I,V,DD,v,I2,(2),v,I,加触发单正脉冲,电路进入,暂稳态,;,v,O1,=0,，,电容电压不能突变,v,I2,下跳变,v,O,=1,v,C,v,O,=1,v,O1,=0,v,O,=1,形成正反馈，即使,v,I,正脉冲消失，,输出仍能维持,自锁。,0,1,0,此状态能否一直保持下去？,+,12,v,I,v,O1,v,I2,v,O,1,1,v,O1,v,O,G,2,G,1,v,I,V,DD,v,I2,(3)V,DD,经,R,向电容,C,充电，,v,I2,逐渐升高；,0,V,TH,(4),当,v,I2,阈值电压,V,th,时，电路状态将发生突变：,+,13,v,I,v,O1,v,I2,v,O,1,1,v,O1,v,O,G,2,G,1,v,I,V,DD,v,I2,V,DD,+V,TH,V,DD,+,+,v,O,由,1,变,0,v,O1,=1,(,注意：,此时,v,I,的,正脉冲已撤消,),电容电压不能突变,v,C,=,V,th,v,I2,上升到,V,DD,+V,th,如果,G,2,是,CMOS,门，由于保护二极管的钳位作用,v,I2,只能上升到,V,DD,+,+,V,TH,V,th,0,0,0,1,暂态过程结束,+,14,1,1,v,O1,v,O,G,2,G,1,v,I,V,DD,v,I2,V,TH,+,V,DD,+,+,V,DD,+V,TH,v,I,v,O1,v,I2,v,O,(5),恢复过程,:,电路返回稳态,:,v,I,=0,v,I2,=V,DD,v,O,=0,v,O1,=1,电容放电，,v,C,恢复到稳态值,;,等待下一次触发,特点,:,输入窄脉冲，,输出宽脉冲。,15,(1),输出脉冲宽度,t,W,V,DD,+V,TH,v,I2,v,O,V,TH,V,DD,+,+,1,1,v,O1,v,O,G,2,G,1,v,I,V,DD,v,I2,0,t,W,t,W,=0.7RC,只取决于电路参数，与输入脉冲宽度无关。调节,R,或,C,，,可改变,t,W,宽度。,t,W,+,3,、主要参数计算：,根据,RC,电路瞬态分析的三要素法：,R,V,TH,=V,DD,/2,16,(2),恢复时间,t,re,0,t,re,一般认为经过,(35)RC,时间，电容已经放电完毕，即：,(3),最大工作频率：,则，触发脉冲的间隔,(,周期,),最小不能小于,t,w,+,t,re,，,即：,T,min,t,w,+,t,re,V,DD,+V,TH,v,R,v,O,V,TH,V,DD,+,+,t,W,t,re,=(35)RC,17,4,、讨论：,1,1,v,O1,v,O,G,2,G,1,v,I,V,DD,v,I2,R,C,(1),为保证触发脉冲为窄脉冲，输入端加,RC,微分电路,C,d,v,I,v,d,R,d,(2),为避免在瞬态结束瞬间,v,I2,上跳变时损坏,CMOS,门，在器件内部有二极管保护电路。,(3),与非门组成的微分型单稳态触发器是负窄脉冲触发，输出负宽脉冲！,(4),用,TTL,与非门组成微分型单稳态触发器,(,图,8.1.1a),，考虑到输入电流，则应,R,R,off,，而,R,d,R,on,。,CMOS,门组成的单稳态触发器中,R,、,R,d,不受此限制。,18,补充：,积分型单稳态触发器,工作原理：,1),稳态：,v,I,=0,，,未加触发正脉冲,G,1,、,G,2,封锁,v,O1,=,v,O,=1,；,2),v,I,加触发正脉冲,电路由稳态变为暂态：,v,I,G,1,开启,v,O1,由,1,0,v,c,=1,不能突变，,G,2,全,1,出,0,，,v,O,由,1,0,两个与非门,+RC,积分电路,0,1,1,1,0,0,v,I,v,O,G,1,G,2,v,c,v,O1,1,&,R,v,O1,经,R,向,C,充电至,v,c,=,v,O1,=1,19,v,I,v,O,G,1,G,2,v,c,v,O1,1,&,R,1,0,0,3),v,c,经,R,和导通,G,1,放电，电路自动返回稳态。,v,c,v,th,时,G,2,封锁,v,O,由,0,1,即使,v,I,正脉冲仍存在,4),恢复过程,v,I,下,跳变,G,1,封锁,v,O1,由,0,1,，,v,O1,又经,R,向,C,充电，经,3RC,后，,v,c,=1,稳态,v,th,1,1,20,v,I,v,O1,v,c,v,O,稳态,触发,电容放电,输出翻转,输入消失,电容充电,恢复稳态,t,I,波形图,t,W,v,I,v,O,G,1,G,2,v,c,v,O1,&,1,特点,:,输入宽脉冲，,输出窄脉冲。,1,2,3,4,5,6,7,21,输出脉冲宽度,t,W,取决于,电容从,v,OH,=3.6v,放电至,阈值电平,1.4V,的过渡时,间。,v,O1,v,c,v,O2,123 4 5 6 7,t,W,t,pi,t,W,R,O,=100,TTL,与非门的输出电阻,v,I,v,O,G,1,G,2,v,c,v,O1,1,&,R,C,22,(1,),电路中无反馈,电路状态转换过程较慢,输出波形上升沿较差，,(2),电路要正常工作必须,t,pi,t,W,适用于宽脉冲触发的电路。,v,I,v,O,G,1,G,2,v,c,v,O1,1,&,R,C,两点说明：,为此，后面再加一级整形电路。,触发脉冲最小周期,T,min,5RC,v,O1,v,c,v,O,123 4 5 6 7,t,W,t,pi,t,W,23,积分型单稳态触发器：,宽脉冲触发，触发脉冲宽度要求,t,pi,t,W,，,尖峰脉冲干扰不会引起误动作,抗干扰能力较强。,但是由于没有正反馈，输出波形的边沿不理想。,微分型单稳态触发器：,窄脉冲触发，容易引起误动作；,电路中有正反馈，所以输出的边沿比较好。,两种单稳态触发器比较：,24,分为,可重复触发,和,不可重复触发,两类。,不可重复触发型,电路进入暂稳态,(,被触发状态,),时，不受触发输入影响，只有返回稳态后才可以被再次触发。,可重复触发型,电路在暂稳态中仍然可以接受输入，可以被重复触发，每触发一次，电路暂稳态会继续保持,t,W,。,不可重复触发,t,W,t,W,t,W,t,W,可重复触发,t,（,74121,、,74221,、,74LS221,）,（,74122,、,74123,、,74LS122,）,8.1.2,集成单稳态触发器,25,1,、不可重复触发的集成单稳态触发器,74121,触发信号控制电路,微分型单稳触发器,定时元件的连接：,R,：,外接电阻或采用内部电阻,C,：,外接电容,输出缓冲电路,(1),电路结构：,26,R,ext,/C,ext,C,ext,R,int,外接电阻,/,电容,/,内接电阻引脚,Q,NC,A,1,A,2,B,Q,GND,V,CC,NC,NC,NC,R,ext,/C,ext,C,ext,R,int,74121,1,2,3,4,5,6,7,14,13,12,11,10,9,8,A,1,、,A,2,、,B,触发输入,Q,、,Q,输出,74121,功能表,H,H,A,1,A,2,B,Q,L,H,L,L,H,L,L,L,H,H,H,L,H,H,H,H,H,H,L,L,不可,触发,下降沿,触发,上升沿,触发,(2),引脚图和功能表,27,(3),工作波形：,A,1,A,2,=0,B,有上升沿,B=1,A,1,A,2,=1,并,A,2,有,下降沿,B=1,A,1,A,2,=1,并,A,1,有下降沿,28,外接,电容接在,10,，,11,引脚,(,C,ext,R,ext,/C,ext,),之间，,如果,C,有极性，正极接,10,脚,(,C,ext,),若使用内部电阻,(2k),，,把,9,引脚,(,R,int,),接,V,CC,若使用外部电阻,(1.440k),，,电阻两端分别接,11,14,脚,(,R,ext,V,CC,),输出脉冲宽度,t,w,=0.7RC,(4),定时方式：,外接电阻,内部电阻,+,+,29,8.1.3,单稳态触发器的应用,1,、定时,利用单稳态触发器输出一定宽度的脉冲，控制其它电路，使之在,t,W,时间内动作或不动作。,用,单稳态触发器控制脉冲的定时通过,&,单稳态,触发器,v,I,v,A,v,B,v,O,v,A,v,I,v,B,v,O,t,W,30,v,O,的上升沿相对于,v,I,的上升沿延迟了,t,W1,的时间，其宽度由,R,1,、,C,1,决定！,2,、延时,将输入信号延迟一定时间之后输出。,31,3,、消除噪声电路,(,脉宽鉴别电路,),只要设置,t,W,，使之小于有用信号宽度，而大于噪声宽度。,对有用信号，在输入仍保持阶段，,CP,有上升沿，可以输出信号；,对干扰，在,CP,上升沿到来时，已经消失，所以被消掉。,VCC,A,1,A,2,B,C,ext,R,ext,/C,ext,Q,1D,R,C1,v,I,v,O,74121,(1),v,I,=0D=0,，,R=0,，,触发器清零,;,(2),v,I,=1 D=1,，,R=1,，,CP,无上升沿，触发器输出不变,;,(3),v,I,=1,D=1,，,R=1,，,CP,上升沿,，触发器输出,1,。,v,I,Q,v,O,D,触发器：,D,、,R,接,v,I,；,CP,接,Q,干扰脉冲,t,W,干扰脉冲,32,8.2,施密特触发器,具有两个稳态；,电路状态的,转换与维持,均依赖于外加触 发电平，输入电压在某一点上会导致输出 电压的突变；,输入信号电压上升和下降对应的阈值电 压不同。,V,T+,V,T-,v,I,v,O,v,I,v,O,V,T+,V,T-,输入信号为上升趋势的电压，对应阈值电压,V,T+,输入信号为下降趋势的电压，对应阈值电压,V,T-,电压传输特性具有滞回特性：,V,T+,V,T-,V,T,=,称为回差,电路特点：,33,8.2.1,门电路组成的施密特触发器,1,、电路组成：,图,8.2.2CMOS,反相器组成的施密特触发器,G,1,、,G,2,：,CMOS,反相器；,设阈值电压,V,th,=V,DD,/2,，,R,1,R,2,v,I,v,O,v,O1,v,I1,R,1,R,2,1,1,G,1,G,2,显然,G,1,门的,输入,v,I1,决定着电路的状态。,状态翻转的临界时刻为,v,I1,=,V,th,根据叠加原理有,34,(1),当,v,I,=0V,时,G,1,门,截止，,G,2,门导通,v,O,=0V,。,设输入为三角波,由此求得正阈值电压,V,T+,2,、工作原理：,t,v,I,V,TH,V,T+,V,T+,V,TH,v,I1,=,v,I,从,0V,逐渐,只要,v,I1,V,TH,，即,v,I,V,T+,时，,v,O,=0V,不变。,t,v,O,v,I,v,O,v,O1,v,I1,R,1,R,2,1,1,G,1,G,2,v,I,从,0V,逐渐,当,v,I,上升到使,v,I1,=V,TH,时,35,t,v,I,V,TH,V,T+,t,v,O,(2),v,I,继续,当使,v,I1,V,th,时，,电路发生如下正反馈过程：,v,I1,v,o1,v,o,电路状态很快转换为,v,o,V,DD,，,由此负阈值电压,V,T-,v,O,=V,DD,V,T-,V,TH,V,T-,(3),v,I,，,到达最大值后,，只要,v,I,V,T,-,，,v,O,保持,V,DD,不变。,v,I,v,O,v,O1,v,I1,R,1,R,2,1,1,G,1,G,2,36,t,v,I,V,TH,V,T+,t,v,O,V,T-,(4),v,I,继续,，当,v,I,V,T,-,时，电路发生如下正反馈过程：,v,I1,v,o1,v,o,电路状态很快转换为,v,o,=0V,。,(5),v,I,，,到达最小值后上升，只要,v,I,v,th,电容反向充电,v,A,下降,在,v,R,v,th,时,，,v,o,不,翻转,。,v,o,=0,v,o1,=1,v,o2,=,0,v,R,v,th,v,C,经,R,放电,(,或,v,o1,向,C,反向充电,),v,A,0,t,v,o,0,t,v,o,2,0,t,v,o,1,0,t,v,R,V,th,1,1,1,R,R,S,C,A,v,o,v,o1,v,o2,v,R,第一暂态,56,(2),当,v,R,v,th,时，,v,o,翻转,v,o1,、,v,o2,也,随着一起翻转。,注意,:,由于电容电压不能突变,当,v,o1,发生下跳变时,v,R,下跳变同样的值,。,V,1,1,1,R,R,S,C,A,v,o,v,o1,v,o2,v,R,0,t,v,o,0,t,v,o,2,0,t,v,o,1,0,t,v,R,V,th,57,只要,v,R,v,th,，,v,o,就,不翻转。,(3),由于,v,o1,R,，忽略与非门输出电阻，且,V,OL,0,，,则有,61,补充,:,实验电路,2,积分型单稳态触发器,1,1,v,I,v,o1,v,C,R,v,o,C,v,I,v,c,v,o1,v,o,输入宽脉冲，,输出窄脉冲。,62,补充,:,实验电路,3,微分型单稳态触发器,G,1,G,2,G,3,整形作用,稳态：,V,i,未加,触发负脉冲，,C,断路，,R=510 R,on,(,相当于输入高电平,),G,1,开通,v,o1,=0,为什么,?,R,1,为什么取,10K?,微分电路,将宽脉冲变为窄脉冲,注意,两个微分电路的不同！,63,v,I,t,t,v,d,t,t,t,t,v,o1,v,R,v,o2,v,o,G,1,G,2,G,3,波形图,t,W,其中,64,8.4 555,定时器及其应用,预备知识：,电压比较器,模拟电子中有详述,电压比较器是运算放大器的非线性应用（开环）,运算放大器是一种高输入阻抗、低输出阻抗、高增益、低漂移的直耦式多级放大器。,C,+,v,I,+,v,I,-,v,O,符号,同相,输入端,反相,输入端,当,v,I,+,v,I,-,时，,v,O,=+,V,Omax,输出为逻辑,1,；,当,v,I,+,V-,输出,1,V-V+,输出,0,门控放电管：,受,Q,控制的放电开关,R,D,输出缓冲级：,提高带负载能力，隔离负载的影响,R,S,控制电压,阈值输入,触发输入,放电端,复位端,电源,接地,输出端,1,、电路结构,:,芯片有八个管脚,阈值输入,触发输入,控制电压,放电端,输出端,复位端,电源,接地,66,(2),v,I1,2/3V,CC,;,v,I2,1/3V,CC,R=0,S=0,Q=1,v,O,=1,，,T,D,截止,;,(3),v,I1,1/3V,CC,R=1,S=1,Q,保持,v,O,保持，,T,D,保持,;,(4),v,I1,2/3V,CC,;,v,I2,2/3V,CC,;,v,I2,1/3V,CC,R=0,S=1,Q=0,v,O,=0,，,T,D,导通,2,、,工作原理,R,D,=0,时，,T,D,导通，,v,O,=0,R,D,1/3V,CC,2/3V,CC,设,R,D,=1,、,V,CO,悬空，,由于三个电阻的分压关系，,R,S,67,输 入,输 出,R,D,v,I1,v,I2,v,O,T,D,状态,0,低电平,导通,1,低电平,导通,1,不变,不变,1,高电平,截止,1,高电平,截止,555,定时器的功能表,则电路相应的所有阈值都发生变化。,思考：,R,D,=1,时，若加控制电压,V,CO,，,如何？,阈值输入,触发输入,R=0,S=1,R=1,S=0,R=1,S=1,R=0,S=0,68,则电路相应的所有阈值都发生变化。,思考：,R,D,=1,时，若加控制电压,V,CO,，,如何？,v,I1,=V,CO,v,I2,=1/2V,CO,69,3,、,555,定时器的应用,a,.,v,I,1/3V,CC,时,，,C,1,输出高电平，,C,2,输出低电平，,v,O1,=1,c.1/3V,CC,v,I,2/3V,CC,时,，,C,1,输出低电平，,C,2,输出高电平，,v,O1,=0,R,S,70,如果,v,I,从小变大，,v,I,1/3V,CC,v,O1,=1,1/3V,CC,v,I,2/3V,CC,v,O1,=0,如果,v,I,从大变小，,v,I,2/3V,CC,v,O1,=0,1/3V,CC,v,I,2/3V,CC,v,O1,=0,v,I,1/3V,CC,v,O1,=1,设,v,I,输入为三角波,v,I,v,O1,V,CC,1,2,3,4,8,7,6,5,V,CO,V,CC1,v,O2,V,T+,=2/3V,CC,;V,T-,=1/3V,CC,反相输出的施密特触发器,R,S,71,v,I,v,O1,若在,5,引脚上加控制电压，,可以改变,V,T+,V,T-,电压传输特性：,V,T+,V,T-,v,O1,=0,时，,v,O2,=0V;,v,O1,=1,时，,v,O2,=V,CC1,v,I,v,O1,V,CC,1,2,3,4,8,7,6,5,V,CO,V,CC1,v,O2,R,S,72,t,v,O,V,T+,2/3 V,CC,V,T-,1/3 V,CC,v,I,t,波形图,三角波,矩形波,波形变换,73,v,O,V,CC,R,1,C,v,C,0.01uF,1,2,3,4,8,7,6,5,R,2,(2),构成,多谐振荡器,:,a.,初始,Vc,=0,，电源合闸，,V,CC,经,R,1,、,R,2,向,C,充电，,v,C,增大，在,v,C,2/3 V,CC,时，,v,O,=1,，放电管,T,D,截止；,b.,v,C,继续增大，当,v,C,2/3 V,CC,时，,v,O,=0,，放电管,T,D,导通；,c.,v,C,经,R,2,和放电管,T,D,放电，,v,C,下降，当,v,C,1/3 V,CC,时，,v,O,=1,，放电管,T,D,又截止；,d.V,CC,又经,R,1,、,R,2,向,C,充电，,v,C,增大,周而复始，,v,O,输出矩形波。,R,S,74,V,T+,V,T-,v,C,v,O,t,PL,t,PH,占空比：,q,(,%,)=,t,PH,/(,t,PL,+,t,PH,)*100,%,=(R,2,+R,1,)/(2R,2,+R,1,)*100,%,V,CC,经,R,1,、,R,2,向,C,充电,V,C,经,R,2,和,放电管,T,D,放电,可见占空比只与电阻有关系,75,v,O,V,CC,R,1,C,0.01uF,1,2,3,4,8,7,6,5,R,2,R,3,R,A,R,B,充电路径：,t,PH,=R,A,Cln2,放电路径：,t,PL,=R,B,Cln2,占空比：,q,(,%,)=,t,PH,/(,t,PL,+,t,PH,)*100,%,=R,A,/(R,A,+R,B,)*100,%,占空比可调的方波发生器,利用,D,单向导电特性，将充、放电回路分开，再加上电位器调节，便构成了占空比可调的多谐振荡器,76,V,CC,v,I,(3),构成单稳态触发器,v,I,v,O,V,CC,R,C,v,C,0.01uF,1,2,3,4,8,7,6,5,电路组成：,触发信号从触发输入端,v,I2,(2),输入，,将放电端,(7),与阈值输入端,(6),v,I1,相连，,同时对电源和对地分别接入,R,和,C,，,77,V,CC,v,I,(3),构成单稳态触发器,v,I,v,O,V,CC,R,C,v,C,0.01uF,1,2,3,4,8,7,6,5,a.,电路的稳态,:,v,c,=0,，,v,o,=0,，,R=S=1,v,I,=1,(,未加触发负脉冲,),：,1,）,v,O,=0,，,T,D,导通,，,v,C,迅速放电至,0V,，,R=S=1,v,O,保持低电平不变,2,）,v,O,=1,，,TD,截止，,V,CC,经,R,向,C,充电，当,v,C,2/3 V,CC,时，,R=0,，,S=1,v,O,=0V,T,D,导通，,v,C,迅速放电至,0V,R=S=1,v,O,保持低电平不变,。,b.,v,I,加触发负脉冲，电路翻转为暂态：,v,I,下跳变，当,v,I,1/3 V,CC,时，,S=0,，,R=1,Q=1,v,O,跳变为高电平,，与此同时，,T,D,截止，电容被充电。,78,V,CC,v,I,(3),构成单稳态触发器,v,I,v,O,V,CC,R,C,v,C,0.01uF,1,2,3,4,8,7,6,5,c.,当,C,充电至,2/3V,CC,时，,R=0,。,如输入端触发负脉冲已消失，即,S=1,Q=0,，于是,v,O,跳变为低电平，同时,T,D,导通，电容迅速放电至,0V,，,电路恢复到稳态。,79,波形图：,v,I,t,v,C,t,V,TH,V,CC,v,O,t,t,W,该触发器是不可重复触发型,因为触发器回,0,的唯一条件是,v,C,上升至,2/3V,CC,时，,R=0,。,80,在暂态过程中，,即使,v,I,有,新的负脉冲，,v,o,仍保持为,1,，电路状态不变，,直至暂态结束。,2/3V,CC,R,v,C,v,I,(S,),v,O,V,CC,t,t,t,t,另外注意：,此单稳态触发器为窄脉冲触发！,V,CC,v,I,81,V,TH,v,C,v,O,V,CC,t,W,在,5,引脚外，接控制,电压,V,CO,可改变,t,W,暂态持续时间,t,W,：,由过渡过程三要素法求得,t,W,对应,v,C,从,0V,充电到,2/3V,CC,所需的时间,此时，,V,TH,=1/2 V,CO,82,可重复触发的单稳态触发器,加,一个,PNP,型放电管,T,，,其,e,极接,6,、,7,脚，,c,极接地，,b,极接,v,I,，,V,CC,v,I,v,O,R,C,v,C,0.01uF,1,2,3,4,8,7,6,5,T,使,v,C,多,了一个放电途径，当,v,I,为,0,时，,T,导通，,v,C,放电。,起什么,作用？,83,触发过程：,触发脉冲,v,I,下,跳变，进入暂稳态，,T,导通，,C,放电。,S=0,，,此时,R=1,Q=1,v,O,跳变为高平，电路进入暂稳态；与此同时，,T,D,截止，,可重复触发单稳触发器,2/3V,CC,V,CC,t,W,t,W,v,I,上跳变，,电容充电。,(3),若在,C,未充电到,2/3V,CC,时，输入端又有触发脉冲，则电容通过,T,放电，在负脉冲消失后再次充电,暂,稳态一直持续到两个触发脉冲的间隔大于,t,W,C,充电至,2/3V,CC,时,为止。,(2),当,C,充电至,2/3V,CC,时，,R=0,，并,S=1,Q=0,，,于是,v,O,跳变为低电平，同时,T,D,导通，电容迅速放电至,0V,，,电路恢复到稳态。,R,v,C,v,I,(,S,),v,O,84,施密特触发器,可重复触发单稳态触发器,失落脉冲检测器,8.4.4,8.4.4a,8.4.4b,8.4.4,8.4.4,8.4.4,85,报警,信号,2/3V,CC,8.4.4,t,W,参考教材,P420,v,B,86,多谐振荡器的振荡频率,代入,R,3,、,C,2,、,f,的值，,求出,R,2,=0.61 k,8.4.4,8.4.4,8.4.4,注意,此处的连接,87,8.4.5,8.4.5,8.4.5,88,波形图：,T,v,o1,t,0,v,I2,t,0,v,o2,t,0,V,DD,V,DD,+V,D,+,t,W,多谐振荡器,输出一定周期的矩形波,微分电路,输出尖脉冲,二极管,限幅,单稳态触发器,输出脉宽一定,的矩形波,R,1,T,但,t,W,保持不变！,频率可调、脉宽不变的方波发生器,89,(1),多谐振荡器,产生矩形波，时钟脉冲波,(2),单稳态触发器,定时、延时，消除噪声,(3),施密特触发器,滤波整形，波形变换,(4)555,定时器,多用途器件,小 结,end,90,作业,1:,(1)8.1.1,8.1.2,(,只定性画出波形图,),(2)8.3.2,8.3.3,(,均只定性画出波形图,),(3)8.4.3,8.4.4,8.4.5,提示：此为微分型单稳态触发器，稳态是,v,I,=0,。,作业,2:,作业,3:,91,小测验：,分别采用反馈清零法和反馈置数法两种方法用集成同步四位二进制加法计数器,74161,实现,24,进制计数器，画出逻辑示意图。,74161,CR,D,0,D,1,D,2,D,3,CET,CEP,CP,TC,PE,Q,0,Q,1,Q,2,Q,3,CET,、,CEP,：使能端，高电平有效；,CP,：时钟脉冲输入端；,CR,：异步清零端，低电平有效；,PE,：同步置数端，低电平有效；,TC,：进位输出端；,D,3,D,2,D,1,D,0,：置数输入端；,Q,3,Q,2,Q,1,Q,0,：输出端。,92,