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1、9 脉冲波形的变换与产生脉冲波形的变换与产生9.1 单稳态触发器单稳态触发器(只有一个稳态：单次脉冲）只有一个稳态：单次脉冲）9.2 施密特触发器施密特触发器(波形变换）波形变换）9.3 多多谐振荡谐振荡器器（没有稳态：矩形波）没有稳态：矩形波）9.4 555定时器原理及其应用定时器原理及其应用（实现上述三个内容）（实现上述三个内容）时序电路的时序电路的脉冲产生方法：脉冲产生方法：(1) 非脉冲波形（如由三角波）通过波形变换获得脉冲。非脉冲波形（如由三角波）通过波形变换获得脉冲。(2) 由脉冲产生电路直接获得（单稳态触发器，多谐振荡器）由脉冲产生电路直接获得（单稳态触发器，多谐振荡器）(3)
2、由由555定时器获得定时器获得4 4、掌掌握握由由555555定定时时器器组组成成的的多多谐谐、单单稳稳、施施密密特特触触发发器器的的电电路路、工工作作原原理理及及外外接接参参数数及及电电路路指指标标的的计计算。算。1 1、正确、正确理解多谐振荡器、单稳态触发器、施密特触理解多谐振荡器、单稳态触发器、施密特触发器发器的电路组成及的电路组成及工作原理工作原理。2 2、掌握多谐、单稳、施密特触发器、掌握多谐、单稳、施密特触发器MSIMSI器件的逻辑器件的逻辑功能及主要指标计算。功能及主要指标计算。3 3、掌握掌握555555定时器的工作原理。定时器的工作原理。教学基本要求教学基本要求单稳态的定义及
3、单稳态触发器的工作特点：单稳态的定义及单稳态触发器的工作特点： 由于电路中由于电路中RC延时环节的作用，暂稳态不能长保持延时环节的作用，暂稳态不能长保持,经过经过 一段时间后，电路会自动返回到稳态。暂稳态的持续时间一段时间后，电路会自动返回到稳态。暂稳态的持续时间 仅取仅取与与RC参数值有关。参数值有关。9.1单稳态触发器单稳态触发器01 电路在没有触发信号作用时处于一种稳定状态。电路在没有触发信号作用时处于一种稳定状态。或或稳态稳态稳态稳态 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; ;1暂稳态暂稳态0暂稳态暂稳态2 单稳态实现的单稳态实现的方
4、方法法9.1单稳态触发器单稳态触发器 基本门电路组成的单稳态触发器基本门电路组成的单稳态触发器MSI集成单稳态触发器（专用芯片）集成单稳态触发器（专用芯片）用用555定时器组成的单稳态触发器定时器组成的单稳态触发器按电路形式不同按电路形式不同1 单稳态触发器的波形及分类单稳态触发器的波形及分类可重复触发可重复触发单稳态触发器单稳态触发器vOvItwtw不可重复触发不可重复触发单稳态触发器单稳态触发器v vO Ov vI It tw wt tw w稳态稳态 0暂稳态暂稳态 19.1.1 用用CMOS门电路门电路组成的微分型单稳态触发器组成的微分型单稳态触发器 1. 1. 电路电路CMOS与非门与
5、非门构成的微分型构成的微分型单稳态触发器单稳态触发器 CMOS或非门或非门构成的微分型构成的微分型单稳态触发器单稳态触发器 稳态为稳态为1正脉冲触发正脉冲触发负脉冲触发负脉冲触发稳态为稳态为0 电路处于一种稳态：电路处于一种稳态：0 00 01 11 10 0a) 没有触发信号时，没有触发信号时， I=0设定设定CMOS反相器的阈值电压反相器的阈值电压工作原理：工作原理： 109 6 4 2 0 vI/V 2 4 6 9 10 VOHVDD vO/V B 书书P87页页 o =0 c =0db)b)外加触发信号外加触发信号 d d =VTH产生如下正反馈过程：产生如下正反馈过程：迅速使迅速使
6、o1 = 0 o =1电路进入暂稳态电路进入暂稳态 电容充电电容充电 I21 10 01 11 1c)c)电容充电电容充电, ,电路由暂稳态自动返回到稳态电路由暂稳态自动返回到稳态0 01 1 I2 I2 =VTH产生如下正反馈过程：产生如下正反馈过程：迅速使迅速使 o1 = 1 o =0电容放电电容放电 c =00 0vo2 vO1 vR vO1 vO vI2 0 t t t 0 VTH VDD t1 t2 0 tw tw0.7RC （1） 输出脉冲宽度输出脉冲宽度tw(2) 恢复时间恢复时间tre (3) 最高工作频率最高工作频率 fmax 3、 主要参数的计算主要参数的计算 vC(0+)
7、 = 0；vC( ) =VDD =RC, VTH = VDD /2 = RCln29.1.3 单稳态触发器的应用单稳态触发器的应用1. 定时（输出脉冲）定时（输出脉冲） 该电路可用于频率计该电路可用于频率计 2. 延时延时tw10.7R1C1 tw20.7R2C2 4. 组成噪声消除电路组成噪声消除电路 单稳触发器的单稳触发器的输出脉宽输出脉宽应大于噪声宽度而小于信号脉宽，才可应大于噪声宽度而小于信号脉宽，才可消除噪声。消除噪声。 如用如用 I作为下降沿触发的计数器触发脉冲作为下降沿触发的计数器触发脉冲,干扰加入干扰加入,就会造就会造成计数错误成计数错误.001111009.2 施密特触发器施
8、密特触发器1 1、施密特触发器工作特点：、施密特触发器工作特点： 施密特触发器属于电平触发器件，当输入信号达到某一定电压施密特触发器属于电平触发器件，当输入信号达到某一定电压 值时，输出电压会发生突变。值时，输出电压会发生突变。 电路有两个阈值电压。电路有两个阈值电压。 输入信号增加和减少时，电路的阈值输入信号增加和减少时，电路的阈值 电压分别是正向阈值电压电压分别是正向阈值电压（VT+）和负阈值电压（和负阈值电压（VT-） 。称为会差电压称为会差电压B B 同相同相输出施密特触发器输出施密特触发器A A 反相反相输出施密特触发器输出施密特触发器 2 施密特触发器电压传输特性及分类施密特触发器
9、电压传输特性及分类9.2 施密特触发器施密特触发器增加时增加时增加时增加时减少时减少时减少时减少时时时时时时时时时时时时时时时时时 oVT+ vO VOH VOL VT- - vI1、电路组成、电路组成2、工作原理、工作原理9.2.1 用门电路组成的施密特触发器用门电路组成的施密特触发器R1 R2 I为三角波为三角波 假定：假定： I1叠加法叠加法 I1 109 6 4 2 0 vI/V 2 4 6 9 10 VOHVDD vO/V B 书书P87页页当当vI1=0， = 0VvO(1) I上上升升只要只要 I1 VTH，I1 (4)当当I下降下降, 也下降也下降则保持则保持 =VOHo当当
10、=VTH，电路产生如下正反馈电路产生如下正反馈 ： I1VTH反向阈值电压反向阈值电压 (VT-): I 值在减少过程中，使输出电压产生跳值在减少过程中，使输出电压产生跳 变时所对应变时所对应 I 的的值。值。11 00此时此时9.2.2 集成施密特触发器集成施密特触发器 9.2.3 施密特触发器的应用施密特触发器的应用 VT+VT_v vT T+ +v vT T- -1. 1. 波形变换波形变换 2. 波形的整形波形的整形vI VT+ VT 0 t vO VOH VOL 0 t (a) vI VT+ VT 0 t vO VOH VOL 0 t (b) 合理选择回差电压，可消除干扰信号。合理选择回差电压，可消除干扰信号。 3.3.消除干扰信号消除干扰信号4. 幅度鉴别幅度鉴别
