第一节 几种常用的脉冲波形的产生和整形电路.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,*,*,第一节 几种常用的脉冲波形的产生和整形电路,第一节 几种常用的脉冲波形的产生和整形电路,施密特触发器,单稳态触发器,概述,多谐振荡器,下页,总目录,推出,1,下页,返回,一、概述,获取矩形脉冲波形的途径有两种：,利用多谐振荡器电路直接产生所需要的矩形脉冲。,通过整形电路把已有的周期性变化波形，,变换为符合要求的矩形脉冲。,在同步时序电路中，,时钟脉冲控制和协调着整个系统的工作，,因此时钟脉冲的特性直接关系到系统能否正常工作。,但以能够找到频率和幅度都符合要求的一种已有电压信号为前提。,上页,2,下页,返回,上页,矩形脉冲的特性：,占空比,q,=,t,W,/T,为了定量描述矩形脉冲的特性通常给出几个主要参数。,脉冲周期,上升时间,下降时间,脉冲幅度,脉冲宽度,3,下页,返回,上页,脉冲周期,T,周期性重复的脉冲序列中，,两个相邻脉冲之间的时间间隔。,脉冲幅度,V,m,脉冲电压的最大变化幅度。,脉冲宽度,t,w,从脉冲前沿到达,0.5,V,m,起，,到脉冲后沿到达,0.5,V,m,为止的一段时间。,上升时间,t,r,脉冲上升沿从,0.1,V,m,上升到,0.9,V,m,所需要的时间。,下降时间,t,f,脉冲上升沿从,0.9,V,m,下降到,0.1,V,m,所需要的时间。,占空比,q,脉冲宽度与脉冲周期的比值，即,q,=,t,w,/,T,。,在脉冲整形或产生电路用于具体的数字系统时，,有时还可能有一些特殊的要求，如脉冲周期和幅度的稳定性等，,这时还需要增加一些相应的性能参数来说明。,4,下页,返回,上页,二、施密特触发器,施密特触发器是脉冲波形变换中经常使用的一种电路。,利用这两个特点,不仅能将边沿变化缓慢的信号波形整形为边沿陡峭的矩形波，,而且可以将叠加在矩形脉冲高、低电平上的噪声有效地消除。,它在性能上有两个重要的特点：,输入信号从低电平上升的过程中电路状态转换时对应的输入电平，与输入信号从高电平下降过程中对应的输入转换电平不同。,在电路状态转换时，通过电路内部的正反馈过程使输出电压波形的边沿变得很陡。,5,下页,返回,上页,G,1,、,G,2,的,V,TH,1/2,V,DD,R,1,t,p,稳 态,暂稳 态,A,+,V,DD,v,O1,v,O,v,I,R,C,+,22,下页,返回,上页,要求,T,t,p,的,原因,v,I,O,t,v,O,O,t,v,O1,O,t,v,A,O,t,V,DD,U,TH,若不满足,T,t,p,，,则：,v,O,随着,v,I,的,变化而变化。,A,+,V,DD,v,O1,v,O,v,I,R,C,+,23,下页,返回,上页,v,O,O,t,v,A,O,t,U,TH,t,p,暂,稳态状态持续时间,24,下页,返回,上页,集成单稳态触发器,1,6,3,4,7,5,9,10,11,14,输入,输出,0,1,0,1,0,1,0,1,0,0,1,1,1,0,1,1,1,1,1,1,0,0,集成单稳态触发器,74121,的功能表,25,下页,返回,上页,集成单稳态触发器,74121,的外部连接方法,1,6,3,4,7,5,9,10,11,14,1,使用外接电阻,R,ext,(,下降沿触发）,1,6,3,4,7,5,9,10,11,14,使用内部电阻,R,int,(,上升沿触发）,26,下页,返回,上页,四、多谐振荡器,多谐振荡器是一种,自激振荡器,，接通电源以后，,不需要外加触发信号，便能自动产生矩形脉冲，,由于矩形脉冲中含有丰富的高次谐波分量所以习惯上把矩形波振荡器叫做,多谐振荡器,。,27,下页,返回,上页,对称式多谐振荡器,假定由于某种原因使,v,I1,有微小的正跳变，则必然会引起如下的正反馈过程,使,v,O1,迅速跳变为低电平、,v,O2,迅速跳变为高电平，电路进入第一个暂稳态。,同时电容,C,1,开始充电而,C,2,开始放电。,R,F1,G,1,G,2,v,I2,v,I1,v,O1,C,1,v,O,R,F2,C,2,v,O1,v,I1,v,O2,v,I2,28,下页,返回,上页,C,1,充电速度较快，,v,I2,首先上升到,G,2,的阈值电压,V,TH,，并引起如下的正反馈过程,使,v,O2,迅速跳变至低电平、,v,O1,迅速跳变为高电平，电路进入第二个暂稳态。,同时电容,C,2,开始充电而,C,1,开始放电。,R,F1,G,1,G,2,v,I2,v,I1,v,O1,C,1,v,O,R,F2,C,2,v,O2,v,I2,v,O1,v,I1,29,下页,返回,上页,v,O2,O,t,v,I2,O,t,O,t,v,O1,v,I1,O,t,V,TH,V,TH,在,R,F1,=,R,F2,=,R,F,、,C,1,=,C,2,=,C,的条件下，,V,IK,V,IK,30,下页,返回,上页,RC,环形多谐振荡器,v,I3,O,t,v,O2,O,t,v,I2,O,t,v,O1,v,I1,O,t,v,O,假设,v,I1,=0,则,v,I2,=1,v,O2,=0,v,I3,跃,变为,1,v,O,=0,R,S,G,1,G,2,G,3,R,v,I3,v,I2,v,I1,v,O2,C,v,O,R,R,S,R,1,v,OL2,v,IH2,V,CC,C,v,I3,R,v,OL2,v,IH2,C,v,I3,31,下页,返回,上页,v,I3,O,t,v,O2,O,t,v,I2,O,t,v,O1,v,I1,O,t,v,O,假设,v,I1,=0,则,v,I2,=1,v,O2,=0,v,I3,跃,变为,1,v,O,=0,电容,C,放电,v,I3,电位下降,R,S,G,1,G,2,G,3,R,v,I3,v,I2,v,I1,v,O2,C,v,O,R,v,OL2,v,IH2,C,v,I3,32,返回,v,I3,O,t,v,O2,O,t,v,I2,O,t,v,O1,v,I1,O,t,v,O,U,T,v,I3,下降至,v,T,v,O,=1,v,I2,=0,v,O2,=1,v,I3,跃,变为,0,电容,C,充电,v,I3,电位上升,R,R,S,R,1,v,OH2,v,IL2,V,CC,C,v,I3,R,S,G,1,G,2,G,3,R,v,I3,v,I2,v,I1,v,O2,C,v,O,下页,上页,33,返回,上页,课堂练习,34,