第7章脉冲产生与整形电路PPT推荐.ppt

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脉脉冲冲周周期期T：

脉脉冲冲频频率率f：

占占空空比比q：

脉冲电压变化的最大值脉冲电压变化的最大值脉冲波形从脉冲波形从0.1Um上升到上升到0.9Um所需的时间所需的时间脉冲上升沿脉冲上升沿0.5Um到下降沿到下降沿0.5Um所需的时间所需的时间脉冲波形从脉冲波形从0.9Um下降到下降到0.1Um所需的时间所需的时间周期脉冲中相邻两个波形重复出现所需的时间周期脉冲中相邻两个波形重复出现所需的时间1秒内脉冲出现的次数秒内脉冲出现的次数f=1/T脉冲宽度脉冲宽度tw与脉冲周期与脉冲周期T的比值的比值q=tw/T一、脉冲波形的主要参数一、脉冲波形的主要参数第第7章章脉冲产生与整形电路脉冲产生与整形电路返回首页主要用以主要用以将缓慢变化将缓慢变化或快速变化的或快速变化的非矩形脉冲变换非矩形脉冲变换成陡峭的矩形脉冲。

成陡峭的矩形脉冲。

常用的有施密特触发器和单稳态触发器。

获取脉冲信号获取脉冲信号的方法的方法脉冲信号产生与脉冲信号产生与整形电路整形电路的实现的实现是一种多用途集成电路，只要外接少量阻容元件就可构成施是一种多用途集成电路，只要外接少量阻容元件就可构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器等，使用方便、灵活，密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器等，使用方便、灵活，应用广泛。

应用广泛。

用多谐振荡器直接产生。

用用整形电路整形电路对已有波形进行整形、变换。

对已有波形进行整形、变换。

施密特触发器施密特触发器单稳态触发器单稳态触发器主要用以将宽度不符合要求的脉主要用以将宽度不符合要求的脉冲变换成符合要求的矩形脉冲。

冲变换成符合要求的矩形脉冲。

用门电路构成。

用专用的集成电路。

用用555定时器定时器构成。

构成。

二、脉冲信号产生与整形的方法二、脉冲信号产生与整形的方法第第7章章脉冲产生与整形电路脉冲产生与整形电路返回首页主要要求：

理解施密特触发器的逻辑功能、工作特点。

理解施密特触发器的典型应用。

7.2施密特触发器施密特触发器第第7章章脉冲产生与整形电路脉冲产生与整形电路返回首页7.2.1用门电路组成的施密特触发器用门电路组成的施密特触发器SchmittTrigger一、电路结构一、电路结构uIG1uIuO1uO2G2R2由由CMOS反相器构成的反相器构成的施密特触发器施密特触发器R1uO1uI逻辑符号逻辑符号uO2uI第第7章章脉冲产生与整形电路脉冲产生与整形电路返回首页OOOuIuO2uO1tttUT+UOHUOLUOHUOLUT-工作波形工作波形二、二、工作原理工作原理当输入电压当输入电压uI=0V时，时，输出输出uO1=UOHVDD，uO2=UOL0V。

uIG1uIuO1uO2G2R2R11.初始状态初始状态第第7章章脉冲产生与整形电路脉冲产生与整形电路返回首页OOOuIuO2uO1tttUT+UOHUOLUOHUOLUT-uIG1uIuO1uO2G2R2R1随着随着uI从小逐渐增大，从小逐渐增大，uI随之增大。

由随之增大。

由于于uO20V，所以，所以2.电路状态第一次翻转电路状态第一次翻转当当uI上升到使上升到使uI=UTH=VDD/2时，时，G1工工作在电压传输特性的转折区，这时，作在电压传输特性的转折区，这时，uI的微的微小增大，会使电路产生如下正反馈过程：

小增大，会使电路产生如下正反馈过程：

正反馈使电路状态在极短的时间内发生正反馈使电路状态在极短的时间内发生翻转，翻转，G1开通，开通，uO1=UOL0V，G2关闭，关闭，uO2=UOHVDD。

输入电压输入电压uI上升到使电路状态发生翻转上升到使电路状态发生翻转的值，称为正向阈值电压，用的值，称为正向阈值电压，用UT+表示表示。

第第7章章脉冲产生与整形电路脉冲产生与整形电路返回首页OOOuIuO2uO1tttUT+UOHUOLUOHUOLUT-uIG1uIuO1uO2G2R2R1随着随着uI从小逐渐增大，从小逐渐增大，uI随之增大。

此后，此后，uI继续增大时，由于继续增大时，由于uIUTH，电路状态保持不变。

电路状态保持不变。

第第7章章脉冲产生与整形电路脉冲产生与整形电路返回首页OOOuIuO2uO1tttUT+UOHUOLUOHUOLUT-uIG1uIuO1uO2G2R2R1当当uI由高电平下降时，由高电平下降时，uI也随之下降。

也随之下降。

由于这时由于这时uO2=UOH=VDD，所以，所以3.电路状态第二次翻转电路状态第二次翻转当当uI下降到下降到uI=UTH时，时，电路又产生了电路又产生了另一个正反馈过程：

另一个正反馈过程：

正反馈使电路状态在极短的时间内又产正反馈使电路状态在极短的时间内又产生另一次翻转，生另一次翻转，G1关闭，输出关闭，输出uO1=UOHVDD，G2开通，开通，uO2=UOL0V。

输入电压输入电压uI下降到使电路状态发生翻转下降到使电路状态发生翻转时的值，称为负向阈值电压时的值，称为负向阈值电压UT-。

第第7章章脉冲产生与整形电路脉冲产生与整形电路返回首页UOLUOH三、施密特触发器的传输特性三、施密特触发器的传输特性UT=UT+-UT-回差电压回差电压施密特触发施密特触发器工作特点器工作特点

（1）允许输入允许输入信号为信号为缓慢变化缓慢变化的信号。

的信号。

（2）有有两个阈值两个阈值电压。

电压。

（3）有两个稳态。

有两个稳态。

UT+OuOuI正向阈值电压正向阈值电压负向阈值电压负向阈值电压当当uI从小增大时，从小增大时，经过经过UT+处才能使输处才能使输出发生跃变。

出发生跃变。

UT-当当uI从大减小从大减小时，经过时，经过UT-处才能处才能使输出发生跃变。

使输出发生跃变。

第第7章章脉冲产生与整形电路脉冲产生与整形电路返回首页四四2输入施密特与非门输入施密特与非门逻辑符号逻辑符号1ACT74LS1323A4A3B4B1Y2Y3Y4Y2B1B2A六施密特反相器六施密特反相器逻辑符号逻辑符号1A2A3A4A5A6A1Y2Y3Y4Y5Y6YCT7414输出逻辑输出逻辑表达式为表达式为Y=A输出逻辑输出逻辑表达式为表达式为Y=AB7.2.2集成施密特触发器集成施密特触发器第第7章章脉冲产生与整形电路脉冲产生与整形电路返回首页常用集成施密特触发门电路一些重要参数的典型值常用集成施密特触发门电路一些重要参数的典型值tPHLPHL8.7542.5典型延迟时间典型延迟时间/ns8.825.58.625.5典型典型UT+/V典型每门典型每门功耗功耗/mW双双4输入输入与非门与非门四四2输入输入与非门与非门六反六反相器相器电路名电路名称称CT74LS13CT7413CT74LS132CT74132CT74LS14CT7414型号型号tPLHPLH典型典型UT-/V典型典型UT/V1.61.71.61.71.61.70.80.90.80.90.80.90.80.80.80.80.80.8181515151515151815151515第第7章章脉冲产生与整形电路脉冲产生与整形电路返回首页OuItuOUT+UT-Ot一、脉冲波形变换一、脉冲波形变换将三角波、正弦波和其它将三角波、正弦波和其它不规则信号变换成矩形脉冲。

不规则信号变换成矩形脉冲。

UOHUOL当当uIUT+后，后，uO=UOL；

当当uI下降到小于下降到小于UT-时，时，uO才跃变到才跃变到UOH。

当当uIUT-后，后，uO=UOH；

当；

当uI上升到大于上升到大于UT+时，时，uO才跃变到才跃变到UOL。

uOuI7.2.3施密特触发器的应用施密特触发器的应用第第7章章脉冲产生与整形电路脉冲产生与整形电路返回首页二、脉冲整形二、脉冲整形将受到干扰的或不符合边沿要求将受到干扰的或不符合边沿要求的信号整形成较好的矩形脉冲。

的信号整形成较好的矩形脉冲。

uOuIOuItOuOtUT+UT-UOHUOL第第7章章脉冲产生与整形电路脉冲产生与整形电路返回首页OuItuOUT+UT-Ot三、脉冲幅度鉴别三、脉冲幅度鉴别鉴别并取出鉴别并取出幅度幅度大于大于UT+的脉冲。

的脉冲。

UOLUOHuOuI第第7章章脉冲产生与整形电路脉冲产生与整形电路返回首页主要要求：

理解单稳态触发器的逻辑功能、工作特点。

理解单稳态触发器的典型应用。

7.3单稳态触发器单稳态触发器第第7章章脉冲产生与整形电路脉冲产生与整形电路返回首页有一个稳态和一个暂稳态。

无外触发脉冲有一个稳态和一个暂稳态。

无外触发脉冲输入时，电路处于稳输入时，电路处于稳态；

在外触发脉冲作用下，态；

在外触发脉冲作用下，电路将从稳态翻转到电路将从稳态翻转到暂稳态，暂稳态，经一段时间后，电经一段时间后，电路又自动返回到原来的稳态。

路又自动返回到原来的稳态。

工工作作特特点点暂稳态时间长短取决于电路本暂稳态时间长短取决于电路本身的参数，与外加触发脉冲无关。

身的参数，与外加触发脉冲无关。

monostableflip-flop单稳态触发器单稳态触发器第第7章章脉冲产生与整形电路脉冲产生与整形电路返回首页一、电路组成一、电路组成uIG1uI2uO1uO2G2VDD微分型单稳态触发器微分型单稳态触发器RCuC+-7.3.1微分型单稳态触发器微分型单稳态触发器第第7章章脉冲产生与整形电路脉冲产生与整形电路返回首页OOuO2tVDD工作波形工作波形uI2tUTHOuO1tVDDOuItUOLUOL二、二、工作原理工作原理稳定状态稳定状态:

当输入电压当输入电压uI为低为低电平时，电平时，由于由于G2输入通过电阻输入通过电阻R接接VDD，因此因此uI2也为高电平，也为高电平，G2输出输出uO2为低电平为低电平UOL0V，G1输入全输入全0，输出，输出uO1为高电平为高电平UOHVDD。

电容电容C上的电压上的电压uC0V。

电路路处于于稳定状定状态。

uIG1uI2uO1uO2G2VDDRCuC+-第第7章章脉冲产生与整形电路脉冲产生与整形电路返回首页OOuO2tVDD工作波形工作波形uI2tUTHOuO1tVDDOuItUOLUOL二、二、工作原理工作原理