《數(shù)字電子技術》——走進數(shù)字電子的世界課件教案微課掃碼題庫建課互評考試平臺學習工具你需要的，都在文旌課堂項目一認識數(shù)制與邏輯代數(shù)項目三分析與設計組合邏輯電路項目二應用門電路項目四認識觸發(fā)器項目五分析與設計時序邏輯電路項目六認識脈沖信號波形與整形電路項目七測試555定時器應用電路項目八測試D/A轉換器項目九測試A/D轉換器項目十綜合實訓數(shù)字電子技術認識脈沖信號波形與整形電路項目六溫故知新1．時序邏輯電路的定義2．時序邏輯電路的分類3．時序邏輯電路邏輯功能的描述方法4．時序邏輯電路的分析方法時序邏輯電路寄存器計數(shù)器1．基本寄存器2．移位寄存器單向雙向集成1．二進制計數(shù)器2．十進制計數(shù)器

3．

n進制計數(shù)器

4．計數(shù)器的應用走進脈沖信號脈沖信號6.1脈沖信號6.2施密特觸發(fā)器6.3單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器6.4多諧振蕩器項目實施——設計微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器目錄項目六認識脈沖信號波形與整形電路學習目標知識目標技能目標素質目標熟悉脈沖信號的定義和矩形脈沖信號的主要參數(shù)掌握施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、多諧振蕩器的電路結構和工作原理保持積極樂觀、否極泰來的人生態(tài)度弘揚勇往直前、無畏無懼的奮斗精神能設計微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的工作原理能設計微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器6.1脈沖信號動態(tài)心電圖波形

單擺小球

心電圖的波形和單擺小球的擺動有什么異同？無規(guī)律突變脈沖信號心電圖的波形往復擺動有規(guī)律單擺小球6.1脈沖信號脈沖信號：瞬間變化、作用時間極短、突變后又迅速回到初始狀態(tài)的電壓或電流信號。常見的脈沖信號矩形脈沖信號應用較廣泛鋸齒脈沖信號三角脈沖信號尖峰脈沖信號階梯脈沖信號6.1脈沖信號在數(shù)字電路中，經常需要將不同頻率和幅度的矩形脈沖信號作為控制信號。例如，時序邏輯電路中常用的CP信號就是一種矩形脈沖信號。在理想情況下，矩形脈沖信號的突變是瞬時的。但在實際中，矩形脈沖信號的幅度變化需要經歷一定的時間才能完成。如圖所示為矩形脈沖信號的實際波形。矩形脈沖信號的實際波形矩形脈沖信號的實際波形6.1脈沖信號脈沖幅度含義：脈沖信號電壓變化的最大值。矩形脈沖信號的實際波形6.1脈沖信號脈沖寬度矩形脈沖信號的實際波形6.1脈沖信號上升時間矩形脈沖信號的實際波形6.1脈沖信號下降時間矩形脈沖信號的實際波形6.1脈沖信號周期矩形脈沖信號的實際波形6.1脈沖信號脈沖幅度脈沖寬度上升時間下降時間周期6.2施密特觸發(fā)器6.2.1施密特觸發(fā)器的特點（1）具有遲滯作用，可將邊沿緩慢變化的脈沖信號整形為邊沿陡峭的矩形脈沖信號。（2）具有兩個穩(wěn)態(tài)，分別為低電平穩(wěn)態(tài)和高電平穩(wěn)態(tài)。兩個穩(wěn)態(tài)之間的相互轉換需要依靠外加觸發(fā)脈沖信號來實現(xiàn)。施密特觸發(fā)器特點施密特觸發(fā)器：可對已有脈沖信號的波形進行變換、整形，進而輸出矩形脈沖信號的電路。與其他觸發(fā)器相比，施密特觸發(fā)器主要具有以下特點。6.2施密特觸發(fā)器6.2.2由CMOS門電路組成的施密特觸發(fā)器由CMOS門電路組成的施密特觸發(fā)器的電路結構分壓電阻非門6.2施密特觸發(fā)器6.2.2由CMOS門電路組成的施密特觸發(fā)器（a）同相輸出施密特觸發(fā)器的邏輯符號（b）反相輸出施密特觸發(fā)器的邏輯符號施密特觸發(fā)器的邏輯符號6.2施密特觸發(fā)器6.2.2由CMOS門電路組成的施密特觸發(fā)器點撥疊加定理是指在線性電路中，若有兩個或兩個以上的獨立電源共同作用，則電路中任意支路的電流或電壓都可看作是各電源單獨作用時，該支路中產生的電流分量或電壓分量的代數(shù)和。6.2施密特觸發(fā)器6.2.2由CMOS門電路組成的施密特觸發(fā)器6.2施密特觸發(fā)器6.2.2由CMOS門電路組成的施密特觸發(fā)器歸納6.2施密特觸發(fā)器6.2.2由CMOS門電路組成的施密特觸發(fā)器6.2施密特觸發(fā)器6.2.2由CMOS門電路組成的施密特觸發(fā)器注意歸納6.2施密特觸發(fā)器6.2.2由CMOS門電路組成的施密特觸發(fā)器（a）同相輸出施密特觸發(fā)器的電壓傳輸特性（b）反相輸出施密特觸發(fā)器的電壓傳輸特性施密特觸發(fā)器的電壓傳輸特性例6-16.2施密特觸發(fā)器6.2.2由CMOS門電路組成的施密特觸發(fā)器6.2施密特觸發(fā)器6.2.2由CMOS門電路組成的施密特觸發(fā)器練習：由CMOS門電路組成的施密特觸發(fā)器缺點：閾值電壓穩(wěn)定性差、抗干擾能力弱集成施密特觸發(fā)器優(yōu)點：閾值電壓穩(wěn)定、可靠性高、性能一致性好等CD40106是一種集成施密特觸發(fā)器，它主要由6個施密特觸發(fā)器組成，其內部結構如圖所示。6.2施密特觸發(fā)器6.2.3集成施密特觸發(fā)器CD40106的內部結構注意6.2施密特觸發(fā)器6.2.3集成施密特觸發(fā)器CD40106的電壓傳輸特性及閾值電壓與供電電壓的關系（a）電壓傳輸特性（b）閾值電壓與供電電壓的關系6.2施密特觸發(fā)器6.2.4施密特觸發(fā)器的應用施密特觸發(fā)器波形變換脈沖整形幅度鑒別常用于6.2施密特觸發(fā)器6.2.4施密特觸發(fā)器的應用正弦波的波形變換1．波形變換利用同相輸出施密特觸發(fā)器

正弦波、三角波等邊沿變化緩慢的周期性信號邊沿陡峭的矩形脈沖信號6.2施密特觸發(fā)器6.2.4施密特觸發(fā)器的應用2．脈沖整形在對有些脈沖信號進行傳輸或放大時，脈沖信號的波形往往會發(fā)生畸變。可利用同相輸出施密特觸發(fā)器對這些脈沖信號的波形進行脈沖整形。脈沖整形6.2施密特觸發(fā)器6.2.4施密特觸發(fā)器的應用3．幅度鑒別幅度鑒別頭腦風暴請思考：施密特觸發(fā)器除了可用于波形變換、脈沖整形、幅度鑒別外，還可用于哪些方面？6.3單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器6.3.1單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的特點單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器：只有一個穩(wěn)態(tài)的電路。（1）具有穩(wěn)態(tài)和暫穩(wěn)態(tài)兩種工作狀態(tài)。（2）在外界觸發(fā)脈沖信號的作用下，能從穩(wěn)態(tài)翻轉至暫穩(wěn)態(tài)；在暫穩(wěn)態(tài)維持一段時間后，又會重新進入穩(wěn)態(tài)。（3）暫穩(wěn)態(tài)持續(xù)時間的長短取決于單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器自身的參數(shù)，與觸發(fā)脈沖信號無關。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器特點6.3單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器6.3.1單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的特點學思踐悟單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器具有穩(wěn)態(tài)和暫穩(wěn)態(tài)兩種工作狀態(tài)，若把單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器比作一個人，則這兩種工作狀態(tài)就好比是人的積極和消極兩種心態(tài)。當我們遇到挫折、打擊、困難時，都會產生消極心態(tài)。但是，如果我們足夠堅強，那么任何的消極心態(tài)都只是暫時的。經過自身的調整，我們最終都會回到積極的心態(tài)上。在學習、工作和生活中，我們應時刻保持積極樂觀的心態(tài)，這樣才能促進個人成長，提高生活質量，增強人生幸福感。頭腦風暴單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的暫穩(wěn)態(tài)持續(xù)時間由什么決定？6.3單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器6.3.2由CMOS門電路組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的暫穩(wěn)態(tài)通常是靠RC電路的充、放電過程來維持的。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器積分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器根據(jù)RC電路的不同接法（即接成微分電路或積分電路）微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的電路結構6.3單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器6.3.2由CMOS門電路組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器：主要由CMOS門電路和RC微分電路組成，其電路結構如圖所示。1．微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的電壓波形微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的電路結構6.3單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器6.3.2由CMOS門電路組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器1．微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器增大使電路產生正反饋的變化過程微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的電壓波形6.3單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器6.3.2由CMOS門電路組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器1．微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器增大使電路產生正反饋的變化過程微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的電路結構微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的電壓波形微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的電路結構6.3單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器6.3.2由CMOS門電路組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器1．微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的電壓波形6.3單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器6.3.2由CMOS門電路組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器1．微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器練習：（a）電路結構（b）的波形6.3單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器6.3.2由CMOS門電路組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器1．微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器練習：（a）電路結構各點電壓的波形6.3單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器6.3.2由CMOS門電路組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器1．微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器練習：（a）電路結構各點電壓的波形6.3單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器6.3.2由CMOS門電路組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器1．微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器練習：各點電壓的波形6.3單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器6.3.2由CMOS門電路組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器2．積分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器

積分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的電路結構6.3單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器6.3.2由CMOS門電路組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器2．積分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器

積分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的電路結構

積分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的電壓波形6.3單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器6.3.2由CMOS門電路組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器2．積分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器

積分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的電路結構

積分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的電壓波形6.3單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器6.3.2由CMOS門電路組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器2．積分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器頭腦風暴請思考：微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器與積分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器在結構上有什么不同？

積分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的電壓波形

積分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的電路結構6.3單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器6.3.3集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器（a）邏輯符號（b）引腳排列74LS121的邏輯符號和引腳排列6.3單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器6.3.3集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74LS121功能表6.3單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器6.3.3集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器（續(xù)表）

6.3單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器6.3.4單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應用單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器脈沖整形定時控制脈沖延時

脈沖整形6.3單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器6.3.4單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應用1．脈沖整形單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器可將邊沿較差的輸入信號整形為具有恒定寬度和幅度的矩形脈沖信號，如圖所示。6.3單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器6.3.4單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應用2．定時控制（a）脈沖信號定時控制電路（b）波形脈沖信號定時控制電路及波形6.3單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器6.3.4單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應用2．定時控制6.3單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器6.3.4單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應用3．脈沖延時脈沖延時通常包括兩種情況：一種是邊沿延時，可用一個單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器來實現(xiàn)；另一種是脈沖信號整體延時，可用兩個單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器來實現(xiàn)。下降沿延時6.3單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器6.3.4單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應用3．脈沖延時脈沖信號整體延時6.4多諧振蕩器多諧振蕩器：能自動、反復輸出矩形脈沖信號的自激振蕩電路，它接通電源便可自動輸出矩形脈沖信號，不需要外加觸發(fā)脈沖信號。特點：發(fā)生振蕩時不存在穩(wěn)態(tài)，只有兩個暫穩(wěn)態(tài)做交替變化。點撥多諧振蕩器通常由TTL門電路或CMOS門電路組成。由于TTL門電路的工作速度比CMOS門電路的快，因此TTL門電路適用于組成頻率較高的多諧振蕩器，而CMOS門電路適用于組成頻率較低的多諧振蕩器。。頭腦風暴多諧振蕩器在輸出矩形脈沖信號時需要不需要外加觸發(fā)脈沖信號呢？6.4多諧振蕩器6.4.1環(huán)形多諧振蕩器1．簡單環(huán)形多諧振蕩器6.4多諧振蕩器6.4.1環(huán)形多諧振蕩器1．簡單環(huán)形多諧振蕩器三非門多諧振蕩器的電壓波形三非門多諧振蕩器的電壓波形6.4多諧振蕩器6.4.1環(huán)形多諧振蕩器1．簡單環(huán)形多諧振蕩器···········周而復始，電路產生自激振蕩。6.4多諧振蕩器6.4.1環(huán)形多諧振蕩器1．簡單環(huán)形多諧振蕩器因此這類多諧振蕩器很難獲得較低的振蕩頻率，實用價值不高。6.4多諧振蕩器6.4.1環(huán)形多諧振蕩器2．RC環(huán)形多諧振蕩器注意RC環(huán)形多諧振蕩器的電路結構限流電阻在RC環(huán)形多諧振蕩器中，電容和電阻主要用于調節(jié)振蕩頻率。6.4多諧振蕩器6.4.1環(huán)形多諧振蕩器2．RC環(huán)形多諧振蕩器RC環(huán)形多諧振蕩器的電壓波形6.4多諧振蕩器6.4.1環(huán)形多諧振蕩器2．RC環(huán)形多諧振蕩器RC環(huán)形多諧振蕩器的電壓波形6.4多諧振蕩器6.4.1環(huán)形多諧振蕩器2．RC環(huán)形多諧振蕩器RC環(huán)形多諧振蕩器的電壓波形6.4多諧振蕩器6.4.1環(huán)形多諧振蕩器3．改進的RC環(huán)形多諧振蕩器改進的RC環(huán)形多諧振蕩器的電路結構RC環(huán)形多諧振蕩器的電路結構6.4多諧振蕩器6.4.2對稱式多諧振蕩器6.4多諧振蕩器6.4.2對稱式多諧振蕩器對稱式多諧振蕩器的電路結構放電充電對稱式多諧振蕩器的電壓波形6.4多諧振蕩器6.4.2對稱式多諧振蕩器對稱式多諧振蕩器的電路結構充電放電對稱式多諧振蕩器的電壓波形6.4多諧振蕩器6.4.2對稱式多諧振蕩器對稱式多諧振蕩器的電壓波形對稱式多諧振蕩器的電路結構6.4多諧振蕩器6.4.3非對稱式多諧振蕩器對稱式多諧振蕩器的電路結構非對稱式多諧振蕩器的電路結構6.4多諧振蕩器6.4.3非對稱式多諧振蕩器此狀態(tài)能否一直保持下去？非對稱式多諧振蕩器的電路結構放電6.4多諧振蕩器6.4.3非對稱式多諧振蕩器非對稱式多諧振蕩器的電路結構充電6.4多諧振蕩器6.4.3非對稱式多諧振蕩器非對稱式多諧振蕩器的電路結構6.4多諧振蕩器6.4.4石英晶體多諧振蕩器石英晶體是一種重要的電子材料。沿一定方向切割的石英晶片，當受到機械應力作用時將產生與應力成正比的電場或電荷，這種現(xiàn)象稱為正壓電效應。反之，當石英晶片受到電場作用時將產生與電場成正比的應變，這種現(xiàn)象稱為逆壓電效應。正、逆兩種效應合稱為壓電效應。

石英晶體不僅具有壓電效應，而且還具有優(yōu)良的機械特性、電學特性和溫度特性。用它設計制作的石英晶體諧振器、石英晶體振蕩器和濾波器等，在穩(wěn)頻和選頻方面都有突出的優(yōu)點。6.4多諧振蕩器6.4.4石英晶體多諧振蕩器項目六總結1．施密特觸發(fā)器的特點2．由CMOS門電路組成的施密特觸發(fā)器3．集成施密特觸發(fā)器4．施密特觸發(fā)器的應用脈沖信號：瞬間變化、作用時間極短、突變后又迅速回到初始狀態(tài)的電壓或電流信號。

1．環(huán)形多諧振蕩器多諧振蕩器脈沖信號施密特觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器波形變換脈沖整形幅度鑒別1．單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的特點2．由CMOS門電路組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器3．集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器4．單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應用微分型以及積分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器脈沖整形定時控制脈沖延時簡單環(huán)形、RC環(huán)形、改進的RC環(huán)形多諧振蕩器2．對稱式多諧振蕩器3．非對稱式多諧振蕩器4．石英晶體多諧振蕩器項目實施——設計微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器1．實施目標2．實施要求（1）熟悉微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的電路結構。（2）會用Multisim14對微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器進行仿真。（3）能對仿真結果進行分析。微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器主要由一階微分電路和CMOS門電路組成，如圖所示。4.實施報告設計微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器項目實施——設計微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器1.實施目標3．實施內容1）分析電路項目實施——設計微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器1.實施目標3.實施內容2）仿真電路（1）創(chuàng)建工程文件。打開Multisim14仿真軟件，依次點擊主界面工具欄中的“文件”“設計”，在彈出的對話框中選擇“Create”選項，就可得到一個工程文件。（2）選擇元件。依次點擊主界面工具欄中的“繪制”“元件”，按表6-7選擇微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器仿真所需元件。項目實施——設計微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器1.實施目標3.實施內容項目實施——設計微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器1.實施目標3.實施內容（3）連接仿真電路。選擇元件后，將各元件按下圖連接起來。微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的仿真電路項目實施——設計微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器1.實施目標3.實施內容項目實施——