文档介绍：1 第六章脉冲波形的产生和整形( 6 学时) ( 1 学时) 1 、施密特触发器( 由门电路组成) 及其应用( 1 学时) 2 、单稳态触发器( 一) 微分型 ( 二) 积分型( 2 学时) 3 、多谐振荡器(一) 用门电路组成的对称多谐振荡器 ( 二) 环型多谐振荡器( 2 学时) 4 、 555 定时器电路结构及用 555 定时器构成多谐振荡器、单稳态触发器和施密特触发器本章重点: 1 、施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器典型电路的工作原理,以及电路参数和性能的定性关系; 2 、 555 定时器的应用; 3 、脉冲电路的分析方法本章难点:分析脉冲电路时使用的是非线性电路过渡过程的方法,而且在分析电路时必须考虑集成电路在不同工作状态下输入端和输出端的等效电路。因此,脉冲电路的分析方法是本章难点。在分析单稳态触发器和多谐振荡器时,采用波形分析法。在分析一些简单的脉冲电路时,这种方法物理概念清楚,简单实用。这种分析方法的步骤如下: ①分析电路的工作过程,定性地画出电路中各点电压的波形,找出决定电路状态发生转换的控制电压。②画出控制电压充、放电的等效电路,并将得到的电路化简。③确定每个控制电压充、放电的起始值、终了值和转换值。④计算充、放电时间,求出所需的计算结果。可以看出,这种分析方法的关键在于能否通过对电路工作过程的分析正确地画出电路各点的电压波形。为此,必须正确理解电路的工作原理。可做****题: , , , , , , , , , , , , , 作业: , , , , , 配合实验: ( 3 学时) 实验六集成脉冲电路 2 第六章脉冲波形的产生和整形概述获取矩形脉冲波形的途径不外乎有两种:一种是利用各种形式的多谐振荡器电路直接产生所需要的矩形脉冲, 另一种则是通过各种整形电路把已有的周期性变化波形变换为符合要求的矩形脉冲。当然,在采用整形的方法获取矩形脉冲时,是以能够找到频率和幅度都符合要求的一种已有电压信号为前提的。在同步时序电路中,作为时钟信号的矩形脉冲控制和协调着整个系统的工作。因此,时钟脉冲的特性直接关系到系统能否正常地工作。为了定量描述矩形脉冲的特性,通常给出几个主要参数。这些参数是: 脉冲周期 T —周期性重复的脉冲序列中两个相邻脉冲之间的时间间隔。有时也使用频率 T f 1 = 表示单位时间内脉冲重复的次数。脉冲幅度 V —脉冲电压的最大变化幅度。脉冲宽度 W t —从脉冲前沿到达 m V 5 . 0 起,到脉冲后沿到达 m V 5 . 0 为止的一段时间。上升时间 r t —脉冲上升沿从 m V 1 . 0 上升到 m V 9 . 0 所需要的时间。下降时间 f t 一脉冲下降沿从 m V 9 . 0 下降到 m V 1 . 0 所需要的时间。占空比 q —脉冲宽度与脉冲周期的比值,亦即 T t q w = 此外,在将脉冲整形或产生电路用于具体的数字系统时,有时还可能有一些特殊的要求,例如脉冲周期和幅度的稳定性等等。这时还需要增加些相应的性能参数来说明。 3 § 1 施密特触发器施密特触发器( Schmitt Trigger )是脉冲波形变换中经常使用的一种电路。性能上有两个重要的特点: 第一,输入信号从低电平上升的过程中,电路状态转换时对应的输入电平,与输入信号从高电平下降过程中对应的输入转换电平不同。第二,在电路状态转换时,通过电路内部的正反馈过程使输出电压波形的边沿变得很陡。用途:利用这两个特点不仅能将边沿变化缓慢的信号波形整形为边沿陡峭的矩形波,而且可以将叠加在矩形脉冲高、低电平上的噪声有效地清除。 1 、用 CMOS 门电路组成的施密特触发器将两级反相器串接起来,同时通过分压电阻把输出端的电压反馈到输入端。施密特触发器电路: 假定反相器 G 1 和 G 2 是 CMOS 电路,它们的阈值电压为 DD TH V V 2 1 ≈,且 R 1 < R 2 。分析: ①当 I v =0 时,因 G 1 和 G 2 接成了正反馈,所以 O v = OL V ≈ 0 。 G 1 的输入' I v ≈ 0 。②当 I v 从 0逐渐升高并达到' I v = TH V 时,由于 G 1进入了电压传输特性的转折区(放大区) ,所以' I v 的增加将引发如下的正反馈过程: 于是电路的状态迅速地转换为 O v = OH V ≈ DD V , I v 上升过程中电路的状态发生转换时对应的输入电平+ T V (正向阈值电压) , ③当 I v 从 DD V 逐渐下降并达到' I v = TH V 时, '