《电子技术基础》课件10-1.ppt

1、第10章:脉冲电路与AD/DA p 单稳态触发器 （monostable trigger）p 门电路多谐振荡器和555定时器（multivibrator and timer）p AD/DA 转换 （Analog/digital conversion）p 电子测量系统 （Electronic measurement system）10.1-1 单稳态触发器（monostable trigger）p 非直流、非正弦交流信号统称为脉冲信号；单稳态触发器和多谐波振荡器是两种典型的脉冲电路。p 单稳态触发器只有一个稳定状态(初态)，经过触发脉冲激励，可跃变到另一种状态(暂稳态)，经过一定时间后，又返回到

2、初态。10.1 单稳态触发器双稳态电路：又称为双稳态触发器或双稳开关，具有两个不同的稳定状态。单稳态电路：又称为单稳态触发器或单稳开关，具有一个稳态和一个暂稳态。暂稳态在经过一定的时间后自动回到稳态。无稳态电路：又称为多谐振荡器，没有稳定的状态，用于产生矩形波。10.1-1 单稳态触发器（monostable trigger）p 暂稳态维持的时间长短 取决于单稳态电路本身的参数，与触发脉冲的宽度和幅度无关。p 单稳态触发器的性能参数：输出脉冲宽度（暂态时间）tw；输出脉冲幅度：Um；恢复时间：tre；分辨时间（触发脉冲最小间隔）tdtw+tre；tUitUo下降沿触发脉冲稳态 暂稳态 恢复 t

3、w tre10.1 单稳态触发器p 用基本RS触发器和延迟线可组成单稳态触发器p 将RS触发器的/Q端经延迟线反馈到/R端；只要/S端为高，电路必稳定于Q=0的稳态，（若初始/Q=0，则经延迟后/R=0，Q=0）p/S端输入负脉冲，则进入Q=1,/Q=0暂态；经过暂态延迟后，/R=0，电路结束暂态，开始进行暂态恢复，此时：Q=0，/Q=1；再经过恢复延迟后，/R=1，电路结束 暂态恢复，重新进入稳态，Q=0。p 电路在恢复状态时，/R=0，若/S端再输入 负脉冲，则产生RS触发器的矛盾输入，应避免。可增加控制门G3，在/R=0时，关断G3，则/S=1，此时的触发脉冲应为正脉冲。&QQSR&QQ

4、SR&3G10.1 单稳态触发器p 延迟电路常采用RC阻容延迟电路，原则上 使暂态时间满足要求，恢复时间达到最短。p 稳态时：Q=0，/Q=1 三极管 T导通，电容 C两端电压近似为0，此时，/R=1p 暂态时：Q=1，/Q=0 T截止，电源Vcc通过电阻 R对电容 C 充电，输出脉冲宽度（暂稳态时间）tw 取决于时间常数 RC，此时/R=1p 恢复期时：Q=0，/Q=1 当电容 C电压被充到非门的开启电压时，/R=0，/Q=1，T导通，电容 C通过 三极管CE端快速放电，tre很短；当电容 C电压降到非门的关门电压时，/R=1，电路重新进入稳态。&QQSR1VccRCTtStRtQtQ暂态暂

5、态恢复10.1 单稳态触发器p CMOS门电路和RC 微分电路构成单稳态触发器p 稳态时：Ui=0,Uo1=1,Ui2=1,Uo=0,Uc=0p 当Ui 输入正脉冲时，Uo1=0,Ui2=0,Uo=1，电路进入暂稳态，电源 Vcc通过电阻 R对电容 C充电，时间常数为RC，Ui2电位 逐渐升高，当Ui2=Uth时，暂稳态结束，此时，Uo=0，Uo1=1(Ui=0)，Ui2=Vcc+Uth，电路进入恢复期，电容 C经过短时间的放电，Uc=0，电路再次进入稳定状态。1UiUoVccRC11OU2iU10.1 单稳态触发器10011p CMOS门电路和RC 微分电路构成单稳态触发器p 暂稳态时间：电

6、容C电压为：tttt暂态触发UTHtwtwRCUUUURCtthCCCw69.0)()0()(ln10.1 单稳态触发器UiUo1OU2iU触发tCCCeUUU)()0()(0)0(CUCCCVU)(CCthwCVUtU21)(RC10.1-2 集成单稳态触发器（Integrated monostable trigger）p 不可重复触发型：74121 可重复触发型：74123p 暂稳态时间由外接的电阻、电容控制，p 输入触发可以上升沿或下降沿触发，74121A13A24B5RINT9CEXT10Q6Q1REXT/CEXT1110.1 单稳态触发器tWt0Uit0Uo0UotW不可重复触发可重

7、复触发74123Q13Q4REXT/CEXT15CEXT14CLR3A1B210.1 单稳态触发器74121功能表功能表保持稳态0 10 10 10 10 1 0 1 01 1 下沿触发1 1 1 1 1上沿触发工作特征Q Q输 出0 0 A1 A2 B输 入twt0A1t0A2t0Bt0Qtwtw工作波形工作波形 稳态时：Vo4=0,Vo6=0,Vo5=1,Q=0,/Q=1；暂稳态时：Vo4=1,Vo5=0,Q=1,/Q=0，电容被充电，/Q反馈到输入端，将G2和G3组成的触发器置0，即Vo4=0，使得与触发脉冲无关，边沿触发；反相器G7、G8 提高了输出带负载能力10.1 单稳态触发器输入

8、控制电路单稳态触发器输出电路G4&G2&A2A1BG1G31111G5G6G7G8VCCRextCextRintQQp 74121内部电路p 集成单稳态触发器的应用：p 74121输出脉冲宽度tw 受RC 的时间常数控制，R 可以使用其内部电阻 Rint（），也可以使用外接电阻 Rext（）外接电容 Cext（）p 输出脉宽：74121A13A24B5RINT9CEXT10Q6Q1REXT/CEXT11CVCC74121A13A24B5RINT9CEXT10Q6Q1REXT/CEXT11CVCCVCCR10.1 单稳态触发器k2kk402FpF10010RCtW69.0使用外接电阻接法使用内部电阻接法p 产生固定宽度的脉冲信号，计数器的闸门控制等；p 信号延时10.1 单稳态触发器&单稳电路UiUAUBU0tWUiUAUBU0tWp 信号为有一定宽度的脉冲，噪声为窄脉冲，单稳触发器tw大于噪声宽度，小于信号宽度，单稳/Q输出为D触发器的时钟，Ui接到D触发器的D和清零端。10.1 单稳态触发器A1A2BQCextClGND101114916345774121QRextCextRintCextRextDUiU0QRdUiQU0噪声p 用于噪声消除：10.1 单稳态触发器习题：P402 10-3