数字电子技术基础七章

述述施密特触述述(a)非(a)非周期(b)周期wTwTtTrigger)是波形变换中的用Trigger)是波形变换中的用电路输出信号状态变化时(由1到0、由0到所对应的输入电平不同2.输出矩形波边沿很陡峭。(电路状态转时,内部存在正反馈工作过程波形变换、脉冲整形、脉冲鉴幅tttt1（a）电（b）用CMOS反相器构成的施密1（a）电（b）用CMOS反相器构成的施密特触发12.工作设(分压电阻A0正反馈使2.工作设(分压电阻A0正反馈使O=VOH当I=“0”时,.VVTAR12VT+称正向阈值电压或上限阈值电压。为A上升VVTAR12VT+称正向阈值电压或上限阈值电压。为A上升时的IA=*当I由VDD下降到时,又一个正反馈使0. )TARR12RR 1VT 2*当I由VDD下降到时,又一个正反馈使0. )TARR12RR 1VT 2I´=(1R1整理后VTR2时的VT-称反向阈值电压或下限阈值电压,为A下降VVT+定义它们的差VT+定义它们的差为回差电压VT=VT+-反相输同相输 Ru0i10&1tDS&100tG3工作电 Ru0i10&1tDS&100tG3工作电 R0U10&1tD&S110tG3工作电ui＝UD=0.7VR R0U10&1tD&S110tG3工作电ui＝UD=0.7VR＝1S＝1，RS仍为高电平，电路仍维持 Ru1i10&0tDS&010tG3工作电ui＝UD=0.7VR＝1 Ru1i10&0tDS&010tG3工作电ui＝UD=0.7VR＝1S＝1，RS仍为高电平，电路仍维持（3）ui继续上升到UT+=UT=1.4VR＝0S电路翻转后ui再上升，电路状态不变。u0Ri10&1tDS&010tG3工作电为高电平，这是第一R＝1，（2）uiUu0Ri10&1tDS&010tG3工作电为高电平，这是第一R＝1，（2）uiUD=0.7VR＝1S＝1，RS触发器不翻转，uo高电平，电路仍维持在第一种稳R＝0S＝1，RS触发器翻转，UT+=UT=1.4（3）ui继续上升到为低电平，这是第二种稳态。电路翻转后再上升，电路状态不变。（4）uiuiUTR＝1SRSu0Ri10&1tDS&100tG3工作电u0Ri10&1tDS&100tG3工作电＝1，R（2）ui＝1，RS触发器不翻转，仍上升到高电平，电路仍维持在第一种稳态。uo为低电平，这是第二种稳态。电路翻转后ui再上升，电路状态不变ui上升到最大值后下降时uiUTR＝1。S=1，RS触发器不ui继续下降到UT-=UT-UD=0.7VR＝1S＝0，RS0U－0U－如图，如果要求如图，如果要求VT=5V,求R1、R2和VDD定型定型产品VT+VT-1.用波形变1.用波形变换2.用于脉冲整形3.用于脉冲3.用于脉冲鉴幅当VT+VT设4.构成多谐振荡器单稳态触发单稳态触发器的暂稳态通常是靠RC电路的充、放电过程实现的，据RC接成种定时：产生固定宽度的脉冲信号RC电路可对矩形波进行变换，常用的有微分电由于电路的输出映RC电路可对矩形波进行变换，常用的有微分电由于电路的输出映输入波形的突可将矩形波变换为O波（条件RC＜＜Itw）部分，故称为微分电路（c）输出（c）输出波形uO（如果 w，即不满足积分电路的件（b）可将矩形波变角波（条件RC＞＞tO1为低电平时在VTH电路工作原当I=0时O=VOH同时AO1=VOH为稳定状态低电平，C放电，A指数下降，低电平，C放电，A指数下降，平，使 。上升沿触至A<VTH后，相当低电平,使。输出脉宽：利用过输出脉宽：利用过渡过程三要素法计算高电平输入G2输入电流vc(0)VOHvC()(RR0O1跳变为高电平,该高电由暂稳态进入稳O1跳变为高电平,该高电由暂稳态进入稳态使电容C充电至VOH所需时间tre(3~5)R0´:门G1触发脉冲宽度TTR与恢复时间treTd=TTR+抗干扰能力较强输出波形边沿较差要求触发脉冲宽度大于输出脉冲宽度。上升 VTH电路稳态上升 VTH电路稳态I=0d=0、I2=VDD、因d=0VO=0，故VO1VDD持续当d上升到VTH，正反馈=0、I2=0、 ，进入暂稳态随着C的充电，当I2=VTH时又一个正反馈迅速使=1、返回稳态。TW为I2从0上升到VTH所需使AAtuB(t)=UB(∞)+[UB(0+)－UB(∞)]AQBVB稳态AtuB(t)=UB(∞)+[UB(0+)－UB(∞)]AQBVB稳态AQ稳态暂稳用CMOS门电稳态为稳态为&11CCDCDdCvdCRR用CMOS门电稳态为稳态为&11CCDCDdCvdCRR设定CMOS反相器的阈值V2a)01v1D1coC0vv0设定CMOS反相器的阈值V2a)01v1D1coC0vv0CRdb)外加触发信oo1=010G1CvIvdR0ttt121D0 v v VTHv Odb)外加触发信oo1=010G1CvIvdR0ttt121D0 v v VTHv O=VTc)电容充电0oo1=1ct01t01vt1C0DtvIv dvtCRw0t=VTc)电容充电0oo1=1ct01t01vt1C0DtvIv dvtCRw0t（1）wC()C(0tW()CvC(0+)=0；vC(（1）wC()C(0tW()CvC(0+)=0；vC()=VRC=twVV(2)恢复时间11(3)最高工作频率ftwt0 0t I2达到VDD+VTH，可能损坏G2门，怎么办b)用TTL门电阻R的I2达到VDD+VTH，可能损坏G2门，怎么办b)用TTL门电阻R的取值可以是任意的吗路时，电阻R要小于0.7k R•外接R、C微•外接R、C微分单稳冲电使用使用置电（2K左右目前集成单稳态触发器定型产品和单稳态触发器的应1.单稳态触发器的应1.tw的时间uO的下降沿比I没有稳态，有两个暂稳AA放2.由于点在转折区，电路的静态是极不稳定的，只要1、的输入电压捎有扰动，就会被正反馈回路放大而引起振荡。当电路上电后，若外界干扰或电源波动使I有微小正跳变，则引起正反馈：这时C1开始充电、2.由于点在转折区，电路的静态是极不稳定的，只要1、的输入电压捎有扰动，就会被正反馈回路放大而引起振荡。当电路上电后，若外界干扰或电源波动使I有微小正跳变，则引起正反馈：这时C1开始充电、C2放的VTH，从而引起另一个正充 —进入第二暂稳态这时C2进入第二暂稳态这时C2开始充电、C1开始放电，由于电路对称，其过程和上述C1充电2放电对应，如图示：充—放＋＋－－＋充放＋－－＋充放AQBQAQBQ端钳位二极管的3.C2充端钳位二极管的3.C2充放4.电路对称时T=2若选用74LS系列反相器C1充放取VIK=-1VTT12 =R,且RFF1则:T2RFCln(VOH-VIK)/(VOH-代入参数得T对称式多对称式多谐振荡器的简化多用于CMOS门组成的多谐振荡器，RF的选择必须保证静态时G1G2工作在电压传输特性的转折振荡原理与对称式多谐振荡器类似，振荡周期T≈2.2RFC利用门电路的传输延迟时间,将奇数个反相器首尾相接构成 (属环利用门电路的传输延迟时间,将奇数个反相器首尾相接构成 (属环行负反馈结构 TW=3T=2TW=6tpd=2nn:串联反相器的个数门延迟极短,获得较低频困难,频率不易调节,不实用接地端改接G输入端，为了进一步加大G2和R延迟电路的传输延时。R为限流保护电阻，防止V为负电压时G输入钳位二极电流过大。可获得较低管当当负跳变时，因C两端电压不能突变，使I作同样的负跳变，首先跳变到一个负电平，而后再在这个负电平基础上对C充电，延迟了I到达V的时间，等于加大了I到的传输延时。Vm=VOH-Vm=VOH-放电 放电 充电充电放电：R1+RS>>R、：R1+RS>>R、VOL0、VERER、VOH=3V、T1=RCln(2VOH-VTH)/(VOH-T2RCln(2VOH+VTH)/TT+与T+与T-之间反振荡周期T通过调节R和CTT振荡周期T通过调节R和CTT1RClnRClnVTVTVTVT通过调节R1的大小为时钟脉冲信号电路，如下图所示，已知施密特触发器的触发电平分别为VT－为时钟脉冲信号电路，如下图所示，已知施密特触发器的触发电平分别为VT－=2.7V，VT＋=6.3V触发器为CMOS电路CC40106，输出高电平为＝10V；R＝10KΩ，C＝0.01µF；FF1、FF2的初态均VDDVTVTTRCVDDVTVTTRC(VTTIn(7.36.310410石英晶体的谐振频率由晶体石英晶体的谐振频率由晶体本身的结晶方向外型几何尺寸决定(其频率。f0/f0可达10-10~10-(石英晶体多谐振荡器的振荡频率仅取决于石最容易通过,并在电路中形成正反馈,其f:0555定时器是数字--555定时器是数字--模拟混合电路，用途十分广泛电、玩具等诸多领域得到了普遍应用555定时双极型电压范围：5~16V，最大负载电流：200mACMOS型电压范围：3~18V，最大负载电流：4mA不同厂家产品型号繁多，双极型产品最后数码都是CMOS产品最后数码都是。556（双极型）7556（CMOS）为双定时器基本RS触发器、基本RS触发器、放电功能特点:V->V+时V-<V+时+-VO共八个引脚 (阈值端共八个引脚 (阈值端(触发端(控制输入端o´(放电端U·)01R0Q1SUR1=2/3VCCUR2=1/3+_·7Ru>2/3,U·)01R0Q1SUR1=2/3VCCUR2=1/3+_·7Ru>2/3,uI2>1/3VCC,Q=0,Uo=0,T+5(VCO·1_R1QS3(U+OU=2/3_·uU=1/3R7uI1<2/3+5(VCO·1_R1QS3(U+OU=2/3_·uU=1/3R7uI1<2/3VCC,uI2>1/3VCC,Uo保持原状态T保持1·)06R10QS)+2_O·7UR1=2/3VCCUR2=1/3uI1<2/31·)06R10QS)+2_O·7UR1=2/3VCCUR2=1/3uI1<2/3uI2<1/3VCC,S=0Q=1,U=1,T截止。R·R··接入滤波电容，R0ouuQSi+_·TRCu·cuuiO·R··接入滤波电容，R0ouuQSi+_·TRCu·cuuiO若接通电源时uO=1，则T截止，VCC经R向C充电uC比较器输出低电平1· <RC·比较器C1、C2高电平，仍维持Q=01·R变，uO=0uQu1Sio0·T若接通电源时uO=1，则T截止，VCC经R向C充电uC比较器输出低电平1· <RC·比较器C1、C2高电平，仍维持Q=01·R变，uO=0uQu1Sio0·TR·C·保。当ui1/3VCC，C2输出0C1仍输出1，使Q=1、Q0，T截止，C被充电。uC2/3VCC，比iC1输出0，若ui触发脉冲消失（ui=1，C21），则=1，Ci·uttRCc··RuQSi+_·TR·tC·当ui1/3VCC，C2输出0C1仍输出1，使Q=1、Q0，T截止，C被充电。uC2/3VCC，比iC1输出0，若ui触发脉冲消失（ui=1，C21），则=1，Ci·uttRCc··RuQSi+_·TR·tC·把I1和接在一把I1和接在一起即，VT-无需外加输入信号，自行产生矩形脉冲信号·tRC1··_RQS·_·uCcTRt·无需外加输入信号，自行产生矩形脉冲信号·tRC1··_RQS·_·uCcTRt··C··_RtQS·+u_o·uCcTRt·T=T1+T2T2=0.7T1T·C··_RtQS·+u_o·uCcTRt·T=T1+T2T2=0.7T1T当光电二极管无光