数字电子技术基础简明第六章

第六章概述一、矩形脉冲的基本特性1.矩形脉冲的二值性矩形脉冲二进制数字信号高、低电平1、02.矩形脉冲的特性参数TT—脉冲周期UmUm—脉冲幅度0.5UmtWtW

—脉冲宽度0.1Um0.9Umtrtr

—上升时间tftf

—下降时间3.获得脉冲的方法：1）自激振荡电路直接产生矩形脉冲。由多谐振荡器来实现555定时器是构成多谐振荡器、施密特触发器和单稳态触发器的既经济又简单实用的器件。2）将已有波形（正弦波、锯齿波等）整形为矩形脉冲。由施密特触发器和单稳态触发器来实现二、555定时器1.电路组成分压器比较器RS触发器输出缓冲晶体管开关+VCCuOTD5

k5

k5

k83165724&&1uD2.基本功能+VCCuOTD5

k5

k5

k83165724&&1uDCOTHTR0UOL饱和>2VCC/3

111UOL>VCC/3

饱和<2VCC/3

>VCC/3

不变不变<2VCC/3<VCC/3

UOH截止0

1

1

0UTHuoTD的状态UR3.555定时器的外引脚和性能55512348765电源电压输出高电平带拉/灌电流负载能力双极型（TTL）4.516V≥90%VCC200mA单极型（CMOS）318V≥95%VDD拉电流1mA灌电流3.2mA6.1施密特触发器（SchmittTrigger）6.1.1用555定时器构成的施密特触发器一、普通反相器和施密特反相器的比较AY1普通反相器uAUTHuY?TTL：1.4VCMOS：施密特反相器AYuAUT+UT–上限阈值电压下限阈值电压uY回差电压：二、电路组成及工作原理+VCCuO1TD83165724&&1uI工作原理

uItUOH

uOtUOLOO011010UCO外加UCO时,可改变阈值和回差电压+VDDuO2uI上升时与2VCC/3比uI下降时与VCC/3比0三、滞回特性及主要参数1.滞回特性UT–OuIuOUOHUOLUT+uI增大时与上限阈值比特点:uI减小时与下限阈值比上限阈值电压2.主要静态参数回差电压下限阈值电压回差电压UT=UT+–UT–6.1.2集成施密特触发器一、CMOS集成施密特触发器1.引出端功能图CC401061A1Y2A2Y3A3Y6A6Y5A5Y4A4YVDDVSS1234567141312111098CC40933A3B3Y4Y4A4BVDDVSS12345671413121110981A1Y1B2A2Y2B2.主要静态参数CC40106、CC4093的主要静态参数电参数名称符号测试条件参数单位VDD最小值最大值上限阈值电压UT+510152.24.66.83.67.110.8V下限阈值电压UT–510150.92.542.85.27.4V滞回电压UT510150.31.21.61.63.45V二、TTL集成施密特触发器（略）6.1.3施密特触发器的应用举例一、接口与整形1.接口MOS或CMOS1把缓变输入信号转换为TTL系统要求的脉冲正弦波振荡器12.整形输入输出UT+UT–二、阈值探测、脉冲展宽和多谐振荡器1.阈值探测输入UT–UT+输出2.脉冲展宽CAuOuIuA集电极开路输出uIuAuOUT+UT–3.多谐振荡器CuO1RUOHUT+UOL>UT+UOH<

UT–6.2单稳态触发器特点:1.只有两种状态:稳态和暂稳态；2.外来触发（窄）脉冲使:稳态暂稳态稳态；3.暂稳态持续时间仅取决于电路参数,

与触发脉冲无关。用途；定时：产生一定宽度的方波。延时：将输入信号延迟一定时间后输出。整形：把不规则波形变为宽度、幅度都相等的脉冲。6.2.1用555定时器构成的单稳态触发器一、电路组成及工作原理+VCCuO83165724&&1TDQRCuIuCuI与

VCC/3比较uC与2VCC/3比较稳态：

TD饱和,Q=0110101饱和暂稳态：

TD截止,Q=

1110截止引起暂稳态的原因:1.通电的随机过程；2.uI从10使

u2<VCC/3，引起

Q

=

1，TD截止。暂稳态稳态自动0100导通饱和110062784153555RC++VCC0.01FuI+uC–二、工作波形uOuIVCC0uC02VCC/3VCCuO三、主要参数1.输出脉冲宽度

twtwuC（0+）=0,uC（）

=

VCCuC（tw）

=2VCC/

32.恢复时间tre很小2=RCESC3.最高工作频率

fmax6.韵2.疮2集成尾单稳牲态触描发器一、盈非重券复触腾发单主稳态芬触发嫌器74舱12家1非重员复触欲发—只能黄在稳妇态接炸受输肠入信昌号。1.图形恩符号1>1&TR–ATR–BTR+RintCextRICXRX/CXRext

/

Cext表示死不属晒于逻扮辑状蓄态连薯接下降装沿触雨发输练入上升爱沿触里发输夹入非重对复触斩发外接鄙定时电阻捡、电红容VCC内接案接定愈时电爆阻引善出端2.功能轻表输入输出注TR–ATR–BTR+QQLH

LHLHHLHLHLHLH保持稳态HH

HHH下降沿触发L

L上升沿触发3.主要妥参数输出故脉宽tw:输入盛触发陡脉冲乞最小汇周期Tmi锄n:周期迈性输弯入触伸发脉飘冲占暖空比q:二、蜘可重刘复触良发单矮稳态织触发侮器74穗12盛2可重种复触疤发—在暂只稳态洪期间,能够妥接受贴新的碍触发爱信号水。1.图形朱符号1TR–ATR–BTR+ARintCextRICXRX/CXRext

/

Cext&RTR+BRD直接蜓复位可重俗复触怪发2.功能葬表输入输出注RDTR–ATR–BTR+ATR+BQQL

HHLLLHLHLHLH复位保持稳态HLHHL

H

HLHLHL

HH

LHH上升沿触发HHHHHHHH

HHH下降沿触发当定混时电容C些>10训00pF时:6.姨2.斑3单稳移态触投发器底应用袋举例一、含延时巷与定底时1.延时1uIuO&uOuFuIuOtW2.定时挡选通uFuO二、舍整形uIuO6.慰3多谐弯振荡搅器As眨ta五bl示eMu脏lt喜iv童ib鉴ra吐to击r6.欺3.民1狮5卫55定时淡器构玻成的泡多谐霞振荡屯器+VCCuO83165724&&1TDR1R2CuC

uCtUOH

uOtUOL一、泳电路每组成搏和工宽作原抽理62784153555R1C1+R2C2+VCC二、羞振荡昼频率米的估乡丰算和味占空忧比可掠调电胖路62784153555R1C+R2C2+VCC(1凑)C充电励时间tw1uC（0+）=VCC/3,uC（）=VCC充电邪时间怕常数1=绍（R1+R2）C(2税)C放电垮时间tw2可求乡丰得:放电绪时间养常数2=R2C1.振荡说频率疯的估沃算(3患)振荡肝频率f

uCtUOH

uOtUOLtw1tw2Ttw1=带0.止7(R1+R2)Ctw2=扁0.预7R2CT=陵0.姻7（R1+2R2）C振荡识周期与：振荡徐频率塔：占空修比：2.占空歪比可律调电籍路62784153555R1C+R2C2+VCCD1D2uOtw1=最0.赔7R1Ctw2=梦0.迷7R2C6.忍3.倦2石英寻晶体犯多谐多振荡驱器特点援：频臭率稳害定，侄精度托高。一、符号斧和选事频特僻性符号当f=f0时,电抗X=德0fXf0电感性电容性二、石英类晶体倍多谐浪振荡愧器11C1R1R2C2uo工作揪原理矿：1.反相闹器静察态工鞠作在搬转折陈区（放大）;2.石英鲜晶体X=0,回路春构成候正反愧馈;3.C1、C2为耦梦合电虑容,可不餐要。电阻伟取值笼范围旋：TT择L反相河器：R1=R2=雹0.杂72kCM狼OS反相身器：R1=R2=1沈010撒0M三、CM稠OS石英真晶体甘多谐己振荡余器放大器为保属证CM朱OS反相盒器静蚂态时店工作田在转驾折区桨，偏置电阻RF取值鲁为:RF=1炒010津0MC1RFC2uo11100M20

pF550

pF

f0电容之三点久式6.妄1.谋3多谐舱振荡吩器应毁用举勾例一、膛秒信吹号发屿生器RC1C211C1C1C1C1FF0FF1FF14FF15Q0Q1Q14Q15T触发届器32航76升8Hz16预38心4Hz1Hz2Hz二、椅模拟仰声响会电路10F26784153NE555ICICR1C1B21++26784153NE55510k100k10k150k10k8R2R3R4R5C2C3C4+5V0.01F0.01F100FuO1uO2uo1uo2第六暗章小廉结一、55穴5定时刷器是一殖种多裙用途炊的集摩成电慕路。险只需挂外接射少量估阻容鸣元件绣便可呈构成催各种田脉冲纹产生舅、整洞形电计路，清如施密绪特触渠发器、单稳方态触雕发器和多谐享振荡市器等。55512348765双极斗型(T宇TL烘)电源:4.昌516槐V单极云型(C锻MO是S)电源:318法V带负垫载能无力强62784153555R1C+R2C1+VCCuO二、快多谐汽振荡秘器是一诸种自招激振慕荡电膨路，瓜不需洋要外钳加输乔入信王号，坦就可架以自辉动地韵产生智出矩激形脉格冲。多谐压振荡轿器没有刘稳定炎状态庸，只有秘两个口暂稳御态。膜暂稳径态间扒的相互转弄换完余全靠悼电路虽本身室电容唯的充电和珠放电画自动画完成猫。改变R、C定时怀元件拴数值屯的大小连，可股调节犁振荡钱频率荷。在振见荡频袍率稳本定度态要求郑很高特的情光况下亩，可资采用石英故晶体客振荡知器。三、驻施密厕特触窄发器是一蜓种脉冲皂整形辫电路，虽雅然不康能自条动产雅生矩民形脉错冲，代却可面将输就入的仿周期须性信助号整被形成册所要华求的桂同周妻期的矩猴形脉颤冲输饿出，柴还可腾用来巡寿进行弯幅度乌鉴别德、构盖成单挎稳态到触发四器和勒多谐另振荡豆器等屯。62784153555+VCCuO2uIUCOuO1+VDDR施密聚