1、1,第九章 脈沖波形的產(chǎn)生 與變換,2,概述,數(shù)字電路區(qū)別于模擬電路的主要特點(diǎn)之 一是：它的工作信號(hào)是離散時(shí)間的脈沖信號(hào)。最常用的脈沖信號(hào)是方波(矩形波)。如何產(chǎn)生方波以及對(duì)不理想的方波如何整形，是本章討論的重點(diǎn)。,脈沖信號(hào)的產(chǎn)生與整形電路:,單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,多諧振蕩器,施密特觸發(fā)器,3,6.1 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器簡(jiǎn)稱(chēng)單穩(wěn)。,特點(diǎn)是: 輸出端只有一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài), 另一個(gè)狀態(tài)是暫穩(wěn)態(tài).外加觸發(fā)信號(hào)后,它可以由穩(wěn)態(tài)跳入暫穩(wěn)態(tài),但是 , 經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后,它又會(huì)自動(dòng)返回原來(lái)的 穩(wěn)態(tài)。,由外界觸發(fā),4,t2,6.1.1 積分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的工作原理,5,6.1.2 微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的工作原理,0,

2、1,0,0,1,1,0,0,1,6,6.1.3 集成單穩(wěn)組件介紹,74LS123管腳圖,7,74LS123功能表,8,74LS123 包括兩個(gè)獨(dú)立的單穩(wěn),各管腳以字頭 1、2相區(qū)別。單穩(wěn)輸出脈沖的寬度，主要由外接的定時(shí)電阻( RT )和定時(shí)電容( CT )決定。 單穩(wěn)的翻轉(zhuǎn)時(shí)刻決定于 A、B、CLR 三個(gè)輸入 相與的結(jié)果，具體參見(jiàn)它的功能表。,9,6.1.4 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應(yīng)用,單穩(wěn)的應(yīng)用多種多樣,如:整形、延時(shí)控制、定時(shí)順序控制等等。,1.定時(shí) 2.消噪聲 3.方波發(fā)生器,10,6.2 連續(xù)矩形脈沖波的產(chǎn)生,矩形波發(fā)生器又稱(chēng)多諧振蕩器。,6.2.1 環(huán)形振蕩器,利用邏輯門(mén)電路的傳輸延遲時(shí)間，

3、將奇數(shù)個(gè)與非門(mén)首尾相接，就可以構(gòu)成一個(gè)簡(jiǎn)單的環(huán)形振蕩器:,11,優(yōu)點(diǎn): 電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,所用元件少。,缺點(diǎn): 頻率太高,并且不可調(diào)整。f=1/6tpd,12,在環(huán)形振蕩器的基礎(chǔ)上添加RC延時(shí)電路,便可以克服上述不足:,13,輸出信號(hào)的周期近似為:,T = 1.4 RC,u1,uo1,uo2,R,C,A,6.2.2 多諧振蕩器,14,石英晶體振蕩器常用 作數(shù)字系統(tǒng)的基準(zhǔn)信號(hào).,為獲得穩(wěn)定的振蕩頻率, 可在振蕩電路中串接石英晶體,組成石英晶體振蕩器 。,6.2.3 石英晶體振蕩器,15,Ui,Ui2,R1,R2,Uo2,Uo1,正向增長(zhǎng)的閾值：,UT- = UT,UT+ =(1+R1/R2) UT,

4、負(fù)向增長(zhǎng)的閾值,回差電壓： UT = UT+ - UT- =(R1/R2) UT,6.3 施密特觸發(fā)器,16,6.4 555定時(shí)器的原理和應(yīng)用,6.4.1 555定時(shí)器的工作原理,555定時(shí)器的內(nèi)部電路包括以下幾部分 : 一個(gè)由三個(gè)相等電阻組成的分壓器 兩個(gè)電壓比較器: A1、A2 一個(gè) RS 觸發(fā)器 一個(gè)反相器和一個(gè)晶體管T,17,uo,電源,放電,閾值,電壓控制,復(fù)位,輸出,觸發(fā),地,555定時(shí)器的原理電路圖,18,19,1,0,1,0,0,0,閾值端,觸發(fā)端,20,21,555的功能表:,同高出低,同低出高,不同保持,復(fù)位,22,(1)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器:,6.4.2 555定時(shí)器的應(yīng)用,23,(3). 多諧振蕩器:,首先說(shuō)明如何用555 定時(shí)器構(gòu)成多諧振蕩器:,輸出波形,24,T1,T2,輸出方波的周期 T的計(jì)算:,T = T1 + T2 = 0.7 ( R1 + 2R2 ) C,25,簡(jiǎn)易電子琴就是通過(guò)改變R2 的阻值來(lái)改變輸出方波的周期 , 使外接的喇叭發(fā)出不同的音調(diào) 。,簡(jiǎn)易電子琴電路：,26,(4). 施密特觸發(fā)器（溫度控制