用门电路构成的施密特触发器课件.ppt

1、3/26/20221触发器有什么特点？请画出与非门实现的基本RS触发器的电路图。请列出基本RS触发器的功能表。什么叫现态？次态？基本RS触发器的触发方式？3/26/20222脉冲信号：指突然变化的电压或电流。脉冲电路的研究重点：波形分析。数字电路的研究重点：逻辑功能。 获得脉冲波形的方法主要有两种：1利用脉冲振荡电路产生；2是通过整形电路对已有的波形进行整形、变换，使之符合系统的要求。 3/26/20223以下主要讨论几种常用脉冲波形的产生与变换电路：（功能、特点及其主要应用简介）1.施密特触发器：主要用以将非矩形脉冲变换成上升沿和下降沿都很陡峭的矩形脉冲；2.单稳态触发器：主要用以将脉冲宽度

2、不符合要求的脉冲变换成脉冲宽度符合要求的矩形脉冲；3.多谐振荡器：产生矩形脉冲；4.555定时器。3/26/20224主要用途：把变化缓慢的信号波形变换为边沿陡峭的矩形波。 特点：电路有两种稳定状态。两种稳定状态的维持和转换完全取决于外加触发信号。触发方式：电平触发。电压传输特性特殊，电路有两个转换电平（上限触发转换电平UT+和下限触发转换电平UT）。状态翻转时有正反馈过程，从而输出边沿陡峭的矩形脉冲。 3/26/202255.1.15.1.1用门电路构成的施密特触发器用门电路构成的施密特触发器 1. 电路组成 两个CMOS反相器，两个分压电阻。 用集成门电路构成的施密特触发器（a） 电路 （

3、b）逻辑符号3/26/202262. 工作原理 （1）工作过程 设CMOS反相器的阈值电压UTH=VDD/2，输入信号uI为三角波。 3/26/20227当uI=0V时， G1截止、G2导通，输出为UOL，即uO=0V。只要满足uI1UTH，电路就会处于这种状态（第一稳态）。当uI上升，使得uI1 =UTH时，电路会产生如下正反馈过程： 3/26/20228电路会迅速转换为G1导通、G2截止，输出为UOH，即uO=VDD的状态（第二稳态）。此时的uI值称为施密特触发器的上限触发转换电平UT+。显然，uI继续上升，电路的状态不会改变。3/26/20229如果uI下降，uI1也会下降。当uI1下降

4、到UTH时，电路又会产生以下的正反馈过程： 电路会迅速转换为G1截止、G2导通、输出为UOL的第一稳态。此时的uI值称为施密特触发器的下限触发转换电平UT。uI再下降，电路将保持状态不变。 3/26/202210 （2）工作波形与电压传输特性 施密特触发器将三角波uI变换成矩形波uO。 施密特触发器的工作波形及电压传输特性（a）工作波形 （b）电压传输特性3.重要参数 上限触发转换电平UT+ 下限触发转换电平UT 回差回差UT = UT+UT（通常（通常UT+UT）改变改变R1和和R2的大小可以改变回差的大小可以改变回差UT 3/26/202211集成施密特触发器的UT+和UT的具体数值可从集

5、成电路手册中查到。如CT74132的UT+1.7 V、UT0.9 V，所以，UTUT+UT1.7 V0.9 V0.8 V。 5.1.25.1.2 集成施密特触发器及其应用集成施密特触发器及其应用 1.施密特反相器TTL的74LS14和CMOS的CC40106均为六施密特触发的反相器。下面以CC40106为例说明其功能。 3/26/202212施密特触发反相器(a) 原理框图 (b) 电压传输特性 (c) 逻辑符号 为了提高电路的性能，电路在施密特触发器为了提高电路的性能，电路在施密特触发器的基础上，增加了整形级和输出级。的基础上，增加了整形级和输出级。 整形级可以使输出波形的边沿更加陡峭，整形

6、级可以使输出波形的边沿更加陡峭， 输出级可以提高电路的负载能力。输出级可以提高电路的负载能力。 3/26/2022132.施密特触发与非门电路 为了对输入波形进行整形，许多集成门电路采用了施密特触发形式。比如CMOS的CC4093和TTL的74LS13就是施密特触发的与非门电路。 施密特触发与非门的逻辑符号3/26/2022141. 波形变换 将变化缓慢的波形变换成矩形波（如将三角波或正弦波变换成同周期的矩形波）。波形变换 施密特触发器的应用施密特触发器的应用3/26/2022152.脉冲整形 在数字系统中，矩形脉冲经传输后往往发生波形畸变，或者边沿产生振荡等。通过施密特触发器整形，可以获得比较理想的矩形脉冲波形。 脉冲整形 波形波形畸变畸变边沿边沿振荡振荡