第八章脉冲波形产生1课件.ppt
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- 第八 脉冲 波形 产生 课件
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1、56-MECHANICAL&ELECTRICAL ENGINEERING COLLEGE OF SANDONG AGRICULTURAL UNIVERSITY8.1 8.1 单单 稳稳 态态 触触 发发 器器8.2 8.2 施施 密密 特特 触触 发发 器器52-1 MECHANICAL&ELECTRICAL ENGINEERING COLLEGE OF SANDONG AGRICULTURAL UNIVERSITY本本 课课 程程 安安 排排十五周停课,做大作业:数字钟设计十五周停课,做大作业:数字钟设计十六周:第十六周:第8 8、7 7章章十七周:第十七周:第9 9章章十八周:每班到实验室
2、制作数字钟。十八周:每班到实验室制作数字钟。156-MECHANICAL&ELECTRICAL ENGINEERING COLLEGE OF SANDONG AGRICULTURAL UNIVERSITY8.1 8.1 单单 稳稳 态态 触触 发发 器器8.2 8.2 施施 密密 特特 触触 发发 器器52-2 MECHANICAL&ELECTRICAL ENGINEERING COLLEGE OF SANDONG AGRICULTURAL UNIVERSITY第八章第八章 脉冲信号的变换与产生脉冲信号的变换与产生8.1 8.1 单稳态触发器单稳态触发器8.2 8.2 施密特触发器施密特触发器
3、8.3 8.3 多谐振荡器多谐振荡器8.4 5558.4 555定时器及其应用定时器及其应用256-MECHANICAL&ELECTRICAL ENGINEERING COLLEGE OF SANDONG AGRICULTURAL UNIVERSITY8.1 8.1 单单 稳稳 态态 触触 发发 器器52-1.单稳态触发器的显著特点:单稳态触发器的显著特点:(1).它具有稳态和暂稳态它具有稳态和暂稳态(暂态暂态)两个不同的工作状态;两个不同的工作状态;(2).在外界触发脉冲作用下,能从稳态翻转到暂态,在外界触发脉冲作用下,能从稳态翻转到暂态,但暂态维持一段时间后,会自动返回到稳态。但暂态维持一
4、段时间后,会自动返回到稳态。(3).暂态维持时间的长短取决于电路本身的参数,与暂态维持时间的长短取决于电路本身的参数,与 触发脉冲的宽度和幅度无关。触发脉冲的宽度和幅度无关。如:声控灯如:声控灯356-MECHANICAL&ELECTRICAL ENGINEERING COLLEGE OF SANDONG AGRICULTURAL UNIVERSITY8.1 8.1 单单 稳稳 态态 触触 发发 器器52-稳态为稳态为1有外部触发有外部触发暂态暂态自动返转自动返转暂态暂态稳态为稳态为0有外部触发有外部触发自动返转自动返转学习的重点学习的重点:为什么会自为什么会自动返回动返回?需需多少时间多少时
5、间?41.单稳态触发器的显著特点:单稳态触发器的显著特点:56-MECHANICAL&ELECTRICAL ENGINEERING COLLEGE OF SANDONG AGRICULTURAL UNIVERSITY8.1 8.1 单单 稳稳 态态 触触 发发 器器52-2.单稳态触发器的组成:单稳态触发器的组成:逻辑门逻辑门RCRC电路电路微分型微分型积分型积分型微分电路微分电路(RC较小)较小):CRviv0viv0VImVIm在在vi突变的瞬间:突变的瞬间:v0=VIm此后,此后,C开始充电,开始充电,v0按按指数规律下降,因指数规律下降,因RC较较小故小故v0下降很快。下降很快。556
6、-MECHANICAL&ELECTRICAL ENGINEERING COLLEGE OF SANDONG AGRICULTURAL UNIVERSITY8.1 8.1 单单 稳稳 态态 触触 发发 器器52-CRviv0viv0VIm在在vi突变的瞬间:突变的瞬间:v0=0此后,此后,C开始充电,开始充电,v0按指数规律上升,因按指数规律上升,因RC较大故充电较慢。较大故充电较慢。6积分电路积分电路(RC较大)较大):2.单稳态触发器的组成:单稳态触发器的组成:逻辑门逻辑门RCRC电路电路微分型微分型积分型积分型56-MECHANICAL&ELECTRICAL ENGINEERING COL
7、LEGE OF SANDONG AGRICULTURAL UNIVERSITY8.1 8.1 单单 稳稳 态态 触触 发发 器器52-8.1.1 8.1.1 用用CMOSCMOS门电路组成的微分型单稳态触发器门电路组成的微分型单稳态触发器1.1.电路组成及工作原理电路组成及工作原理1)确定稳态:确定稳态:电源接通后,在没电源接通后,在没有外来触发脉冲时电路有外来触发脉冲时电路处于稳定状态:处于稳定状态:VDDG1VI1 1VCCG2RV02V01+-CdvI2Rd756-MECHANICAL&ELECTRICAL ENGINEERING COLLEGE OF SANDONG AGRICULTU
8、RAL UNIVERSITY8.1 8.1 单单 稳稳 态态 触触 发发 器器52-VDDG1VI1 1VCCG2RV02V01+-CdvI2VDDG1VI1 1VCCG2RV02V01+-CdvI2若稳态为若稳态为v01=1,v02=00001000011100所以,在没有触发脉所以,在没有触发脉冲的作用下:冲的作用下:v01=1,v02=0Rd88.1.1 8.1.1 用用CMOSCMOS门电路组成的微分型单稳态触发器门电路组成的微分型单稳态触发器1.1.电路组成及工作原理电路组成及工作原理1)确定稳态:确定稳态:56-MECHANICAL&ELECTRICAL ENGINEERING C
9、OLLEGE OF SANDONG AGRICULTURAL UNIVERSITY8.1 8.1 单单 稳稳 态态 触触 发发 器器52-VDDG1VI1 1VCCG2RV02V01+-CdvI2VDDG1VI1 1VCCG2RV02V01+-CdvI200所以,电路经过一定所以,电路经过一定时间后:时间后:v01=1,v02=0若稳态为若稳态为v01=0,v02=1110010001电路的稳态为电路的稳态为v01=1,v02=0Rd9若稳态为若稳态为v01=1,v02=08.1.1 8.1.1 用用CMOSCMOS门电路组成的微分型单稳态触发器门电路组成的微分型单稳态触发器1.1.电路组成及
10、工作原理电路组成及工作原理1)确定稳态:确定稳态:56-MECHANICAL&ELECTRICAL ENGINEERING COLLEGE OF SANDONG AGRICULTURAL UNIVERSITY8.1 8.1 单单 稳稳 态态 触触 发发 器器52-VDDG1VI1 1VCCG2RV02V01+-CdvI2Cd和和Rd组成微分电路组成微分电路12)若有脉冲触发:若有脉冲触发:VDDG1VI1 1VCCG2RV02V01+-CdvI2Rd10viv0VImVIm1001 01电路进入暂态。电路进入暂态。0001电路又回到稳态。电路又回到稳态。1108.1.1 8.1.1 用用CMO
11、SCMOS门电路组成的微分型单稳态触发器门电路组成的微分型单稳态触发器1.1.电路组成及工作原理电路组成及工作原理56-MECHANICAL&ELECTRICAL ENGINEERING COLLEGE OF SANDONG AGRICULTURAL UNIVERSITY8.1 8.1 单单 稳稳 态态 触触 发发 器器52-2.2.主要参数的计算主要参数的计算VDDG1VI1 1VCCG2RV02V01+-CdvI2VDDG1VI1 1VCCG2RV02V01+-CdvI2Rd101).1).暂态宽度暂态宽度t tW W暂态宽度暂态宽度t tW W取决于取决于RCRC充放电时间常数充放电时间
12、常数.()(0)()ccWcTHvvtRCLnvV-=-取:取:vc(0+)=0,vc()=VDD,=RC,VTH=VDD/2020.7DDWDDTHVtRCLnRCLnRCVV-=-118.1.1 8.1.1 用用CMOSCMOS门电路组成的微分型单稳态触发器门电路组成的微分型单稳态触发器56-MECHANICAL&ELECTRICAL ENGINEERING COLLEGE OF SANDONG AGRICULTURAL UNIVERSITY8.1 8.1 单单 稳稳 态态 触触 发发 器器52-VDDG1VI1 1VCCG2RV02V01+-CdvI2VDDG1VI1 1VCCG2RV0
13、2V01+-CdvI2Rd102).2).恢复时间恢复时间t trere暂稳态结束后暂稳态结束后,要使电路恢复到触发前的起始要使电路恢复到触发前的起始状态状态,还需要经一段恢复时间还需要经一段恢复时间,使电容上的电荷使电容上的电荷释放完。释放完。(3 5)rett=128.1.1 8.1.1 用用CMOSCMOS门电路组成的微分型单稳态触发器门电路组成的微分型单稳态触发器2.2.主要参数的计算主要参数的计算56-MECHANICAL&ELECTRICAL ENGINEERING COLLEGE OF SANDONG AGRICULTURAL UNIVERSITY8.1 8.1 单单 稳稳 态态
14、 触触 发发 器器52-VDDG1VI1 1VCCG2RV02V01+-CdvI2VDDG1VI1 1VCCG2RV02V01+-CdvI2Rd103).3).最高工作频率最高工作频率f fmaxmax设触发信号设触发信号v vI I的周期为的周期为T,T,为了使单稳态电路能正为了使单稳态电路能正常工作常工作,应满足应满足:T(t:T(tw w+t+trere););其最高工作频率为其最高工作频率为;1maxmin1wrefTtt=+138.1.1 8.1.1 用用CMOSCMOS门电路组成的微分型单稳态触发器门电路组成的微分型单稳态触发器2.2.主要参数的计算主要参数的计算56-MECHAN
15、ICAL&ELECTRICAL ENGINEERING COLLEGE OF SANDONG AGRICULTURAL UNIVERSITY8.1 8.1 单单 稳稳 态态 触触 发发 器器52-8.1.2 8.1.2 集成单稳态触发器集成单稳态触发器可重复触发型可重复触发型不可重复触发型不可重复触发型1.1.不可重复触发集成单稳态触发器:不可重复触发集成单稳态触发器:在进入暂稳态期间,若有触发脉冲作用,电路在进入暂稳态期间,若有触发脉冲作用,电路的工作过程不受其影响。只有当电路的暂稳态结束的工作过程不受其影响。只有当电路的暂稳态结束后,触发信号脉冲才会影响电路状态。电路输出脉后,触发信号脉冲
16、才会影响电路状态。电路输出脉宽由宽由RC参数确定参数确定v0vIv0vItwtwtw741211456-MECHANICAL&ELECTRICAL ENGINEERING COLLEGE OF SANDONG AGRICULTURAL UNIVERSITY8.1 8.1 单单 稳稳 态态 触触 发发 器器52-1)1)电路组成:电路组成:电路由三部分组成电路由三部分组成输入控制电路输入控制电路微分型单稳态触发器微分型单稳态触发器输出缓冲器输出缓冲器外接决定暂态宽度的外接决定暂态宽度的R RextextC Cextext电路电路,其暂态宽度其暂态宽度t tW W:0.69WextexttR C=
17、158.1.2 8.1.2 集成单稳态触发器集成单稳态触发器可重复触发型可重复触发型不可重复触发型不可重复触发型1.1.不可重复触发集成单稳态触发器:不可重复触发集成单稳态触发器:7412156-MECHANICAL&ELECTRICAL ENGINEERING COLLEGE OF SANDONG AGRICULTURAL UNIVERSITY8.1 8.1 单单 稳稳 态态 触触 发发 器器52-168.1.2 8.1.2 集成单稳态触发器集成单稳态触发器可重复触发型可重复触发型不可重复触发型不可重复触发型1.1.不可重复触发集成单稳态触发器:不可重复触发集成单稳态触发器:741211)1
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