脉冲波形的产生与变换2

1、10.2.1 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10.2.2 集成单稳态触发器集成单稳态触发器10.2.3 单稳态触发器的应用单稳态触发器的应用10.2 单稳态触发器单稳态触发器 电路有一个稳态，一个暂稳态。电路有一个稳态，一个暂稳态。一、单稳态触发器的工作特点一、单稳态触发器的工作特点：10.2 单稳态触发器单稳态触发器 在外来触发信号作用下，电路由稳态翻转到暂稳态在外来触发信号作用下，电路由稳态翻转到暂稳态; 电路中电路中RC延时环节的作用，暂稳态不能长久保持延时环节的作用，暂稳态不能长久保持,经过一段时间后，电路会自动返回到稳态。暂稳态的经过一段时间后，电路会自

2、动返回到稳态。暂稳态的持续时间仅取决于持续时间仅取决于RC电路的参数值。电路的参数值。概述概述二、单稳态触发器的组成：二、单稳态触发器的组成：10.2 单稳态触发器单稳态触发器由门电路和由门电路和 R C电路组成电路组成三、三、单稳态触发器的分类单稳态触发器的分类概述概述根据根据RC电路的不同接法电路的不同接法单稳态触发器单稳态触发器分为微分型和积分型两大类。分为微分型和积分型两大类。10.2.1 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. 电路电路 vO1vO2vcRvI&vO1vO2vcvI1 1 RCMOS与非门构成的微分型与非门构成的微分型单稳态触发器单

3、稳态触发器 CMOS或非门构成的微分型或非门构成的微分型单稳态触发器单稳态触发器 vO1vO2vRvIvDDvDDvDD+ vthtttttpivthtwt1t22. 工作原理工作原理a)没有触发信号时，没有触发信号时，电路处于一种稳态电路处于一种稳态 vO1vO2vcvI1 1 RvRvDD0 00 00 01 11 110.2.1 门电路组成的门电路组成的微分型单稳态触发器微分型单稳态触发器vO1vO2vRvIvDDvDDvDD+ vthttttvthtpitwt1t22. 工作原理工作原理vo1 v R vO2 vIvR vO2 vO1 vO1vO2vcvI1 RvRvDD1 11 11

4、 11 10 010.2.1 门电路组成的微门电路组成的微分型单稳态触发器分型单稳态触发器b)外加触发信号后，电路进入外加触发信号后，电路进入暂稳态暂稳态c)电容放电，电路由暂稳态自电容放电，电路由暂稳态自动返回到稳态动返回到稳态1 0 03. 主要参数的计算主要参数的计算vO1vO2vRvIvDDvDDvDD+ vthtttttpivthtwt1t2DDwDDtlnhVtRCVVtw0.7RC (1) 输出脉冲宽度输出脉冲宽度tw (2) 恢复时间恢复时间tre tre 3 d (3) 最高工作频率最高工作频率 fmax maxminwre11fTtt10.2.1 门电路组成的微分型单稳态触

5、发器门电路组成的微分型单稳态触发器 R(t)=VR( )VR(0+)VR( ) te R(0+) = 0 R( ) =VDD =RC vO1vO2vcvI1 1 RvRVCC4. 讨论讨论CdRdvDvI1vo2如果输入端采用微分电路时，如果输入端采用微分电路时，Rd应大于应大于2k ，使得稳态时使得稳态时 D大于大于G1的开门电平的开门电平(VON) 。10.2.1 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电阻电阻R的取值可以是任意的吗？的取值可以是任意的吗？采用采用TTL与非门构成单稳电路时，电阻与非门构成单稳电路时，电阻R要小于要小于0.7k 。在暂稳态结束在暂稳态结

6、束(t= t2)瞬间，门瞬间，门G2的输入电压的输入电压 R达到达到VDD+VT，可，可能损坏能损坏G2门，怎么办？门，怎么办？输入的触发脉冲的宽度可以是输入的触发脉冲的宽度可以是任意的吗？如触发脉冲的宽度任意的吗？如触发脉冲的宽度太宽会有什么问题？太宽会有什么问题？10.2.2 集成单稳态触发器集成单稳态触发器(a)vOvItwtw(b)vOvItwtw不可重复触发不可重复触发可重复触发可重复触发被重复触发被重复触发不可重复触发不可重复触发 1. 不可重复触发的集成单稳态触发器不可重复触发的集成单稳态触发器 741211G8 G4G1G2G3G5G6G7G9&B&1111Re

7、xtRintCextRintCext/RextQQA1A2a触发信号控制电路触发信号控制电路微分型单稳触发器微分型单稳触发器输出缓冲电路输出缓冲电路1234567101112131498BCextRintCext/RextQQA1A2GNDNCNCNCVCCNC10.2.2 集成单稳态触发器集成单稳态触发器 (1)工作原理工作原理1G8 G4G1G2G3G5G6G7G9&B&1111RextRintCextRintCext/RextQQA1A2a电路稳态电路稳态 : Q=0,1 Q0 01 10 00 00 0 在暂稳态期间即使有触发信号输入，在在暂稳态期间即使有触发信号输入，

8、在a点不产生触发脉冲，只有等电路返点不产生触发脉冲，只有等电路返回稳态后，电路才会被再次触发，电路属于不可重复触发单稳态触发器。回稳态后，电路才会被再次触发，电路属于不可重复触发单稳态触发器。 10.2.2 集成单稳态触发器集成单稳态触发器1. 不可重复触发的集成单稳态触发器不可重复触发的集成单稳态触发器 74121电路暂稳态电路暂稳态 : Q=1,1 Q输出脉冲宽度：输出脉冲宽度： tw0.7RC (2) 功能表功能表74121功能表功能表 两种触发方式两种触发方式 1234567101112131498BCextRintCext/RextQQA1A2GNDNCNCNCVCCNC定时电容定时

9、电容定时电阻定时电阻用内部用内部2k电阻电阻用外部电阻用外部电阻HHQA1A2BQLXHLXLHLXXLLHHHXLHHHHHHLXXL10.2.2 集成单稳态触发器集成单稳态触发器1. 不可重复触发的集成单稳态触发器不可重复触发的集成单稳态触发器 74121（3）电路连接）电路连接2. 可重复触发的集成单稳态触发器可重复触发的集成单稳态触发器MC14528G11G12G10G13G14G15G16G1G2G3G4G5G6G7G8G9&111111111111RextvcvDDCextvDDTR+TR-RDQQTPTNv12v10vo4vo7三态门三态门控制电路控制电路输出缓冲电路输出

10、缓冲电路(1)电路电路10.2.2 集成单稳态触发器集成单稳态触发器2. 可重复触发的集成单稳态触发器可重复触发的集成单稳态触发器MC14528功能表功能表1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Q1Q11Cextc1Rext/Cext1RD1TR+1TR_VssVDD2CextQ2Q22Rext/Cext2RD2TR+2TR_DRQ单单 稳稳单单 稳稳H禁禁 止止HLL禁禁 止止HLH清清 零零HLLQTRTR功能功能 输输 出出 输输 入入HHL引脚图引脚图10.2.2 集成单稳态触发器集成单稳态触发器2. 可重复触发的集成单稳态触发器可重复触发的集成

11、单稳态触发器MC14528G11G12G10G13G14G15G16G1G2G3G4G5G6G7G8G9&111111111111RextvavDDCextvDDTR+TR-RDQQTPTNv12v10vo4vo70 00 01 10 00 01 1v vcc异步清零异步清零10.2.2 集成单稳态触发器集成单稳态触发器2. 可重复触发的集成单稳态触发器可重复触发的集成单稳态触发器MC14528G11G12G10G13G14G15G16G1G2G3G4G5G6G7G8G9&111111111111RextvcvDDCextvDDTR+TR-RDQQTPTNv12v10vo4vo

12、71 10 01 1 0 00 01 10 01 10 01 10 01 10 01 1还未充电还未充电如果为如果为0合上电源时，合上电源时， v04=1当当TR+=1, TR_=0,时，电路处于稳定状态时，电路处于稳定状态10.2.2 集成单稳态触发器集成单稳态触发器2. 可重复触发的集成单稳态触发器可重复触发的集成单稳态触发器MC14528G11G12G10G13G14G15G16G1G2G3G4G5G6G7G8G9&111111111111RextvcvDDCextvDDTR+TR-RDQQTPTNv12v10vo4vo71 10 01 10 01 11 1 0 01 10 01

13、 11 10 00 0电路发生第一次翻转，进入暂稳态。电路发生第一次翻转，进入暂稳态。0 01 10 00 01 1电路发生第二次翻转，进入稳态。电路发生第二次翻转，进入稳态。当当TR+=1, TR_输入正脉冲时输入正脉冲时，电路发生翻转，电路发生翻转10.2.2 集成单稳态触发器集成单稳态触发器2. 可重复触发的集成单稳态触发器可重复触发的集成单稳态触发器MC14528工作波形工作波形Qt1TR+TR-0000VCVth13Vth9t2t3t4t5t6t7twtwt +twtttt(0 )( )ln( )( )fftf tfDD9wDDt 13lnthhVVtRCVV脉冲宽度包括电容充电和放

14、电两段。脉冲宽度包括电容充电和放电两段。10.2.2 集成单稳态触发器集成单稳态触发器10.2.3 单稳态触发器的应用单稳态触发器的应用1. 定时定时 与与 门门 单稳态触发器单稳态触发器 vA vB vO vI tw t vI VOH 0 vB VOH 0 t tPo t vA VOH 0 t vO VOH 0 t w10.2.3 单稳态触发器的应用单稳态触发器的应用2. 延时延时 vO1vO2vRvIvDDvDDvDD+ vthtttttpivthtwt1t2单稳单稳进入暂稳态，脉宽为进入暂稳态，脉宽为0.7R1C1 10.2.3 单稳态触发器的应用单稳态触发器的应用 v vccBA1 A

15、2v vccSR1R2C1C2CextCext/RextCextCext/RextQQ2Q1Q7412174121( () )7412174121( () )vov vccv vccB A1 A2v vcc3. 组成多谐振荡器组成多谐振荡器 0 00 0HHQA1A2BQLXHLXLHLXXLLHHHXLHHHHHHLXXL0 01 11 1 0 01 1 0 0单稳单稳进入暂稳态，脉宽为进入暂稳态，脉宽为0.7R2C2 1 1 0 0单稳单稳进入暂稳态，脉宽为进入暂稳态，脉宽为0.7R1C1 单稳单稳进入暂稳态，脉宽为进入暂稳态，脉宽为0.7R2C2 T=0.7(R1C1+R2C2)10.2.3 单稳态触发器的应用单稳态触发器的应用 (a) 逻辑图逻辑