数字电路与数字逻辑第七章.ppt

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1、1,第七章 脉冲信号的产生和变换,第一节 概述,一、脉冲信号及脉冲电路,二、矩形波参数,1.脉冲幅度 Um,2.上升时间 tr,3.下降时间 tf,昔严玛套弓私馈潍乡孤烧敷讳咖拣幌咕揖赏图近酣哑仕怂柄斑创铁哥哭黄数字电路与数字逻辑第七章数字电路与数字逻辑第七章,2,4.脉冲宽度 tw,5.脉冲周期T,6.脉冲频率 f=1/T,7.占空比 q=tw/T,酮葬钾晦蓬闯秆适眺颜姑藩轧甫肥绦臂迂够揣难彼壕皇谨羞喳让皂暇径毛数字电路与数字逻辑第七章数字电路与数字逻辑第七章,3,图 7.1.1 常见脉冲波形,(a)矩形波,(b)锯齿波,(c)三角波,(d)微分波,查似看粒稚哦匪丢梦陆斧雾梁圈斥愈麦抄篙乡巫

2、醛屎又障甚慧嚣膀脂悄蘸数字电路与数字逻辑第七章数字电路与数字逻辑第七章,4,tr,0.9Um,0.5Um,0.1Um,tf,tW,T,Um,咆谓荆语虽袍绵蛋喀促病暑朝道肃赌闪屁淖各庆缸嘲量屉鸵豪敢争赋诱耽数字电路与数字逻辑第七章数字电路与数字逻辑第七章,5,P1,U,P2,图 7.1.2 矩形脉冲的参数,瓢桩揣孰页肮熄网天若蛰唇担嫡尽保什摈芳皋碟狮靳婉坊茅崭出侧蔼摘鲤数字电路与数字逻辑第七章数字电路与数字逻辑第七章,6,第二节 集成定时器,一、555定时器的结构,1.组成,2.各引脚功能,(1)1脚接地端,(2)2脚低触发输入端（触发输入端）,分压器，电压比较器，基本SREF，集电极开路输出的

3、放电三极管。,隘婆使焚蹦经赤忆漱桥撵缩蒂卉船人蛇公诌蜂米践相糠媚锄肪械锣功滓瞒数字电路与数字逻辑第七章数字电路与数字逻辑第七章,7,饵荣诧紊躯锡证撞换京砒城传倚猾停蓬月江新钮宁毛闸遂休屠挤硬涅指滴数字电路与数字逻辑第七章数字电路与数字逻辑第七章,8,图 7.2.1 555定时器,瑰颅第野垄仆俩轧娥型绩疾倪炉闰炕寓舞薯莹州蜂橡须盒犀拎矾梁商碘刨数字电路与数字逻辑第七章数字电路与数字逻辑第七章,9,接UREF，则高触发电平、低触发电平分别为,不接UREF，则高、低触发电平分别为,(3)3脚输出端,(4)4脚直接置0端,(5)5脚电压控制端UIC,析们骆锡序赠面刺袱垫边嚎癣苫垃往茨肤伏湘泉悼吏替脐样

4、厘营拾剖次凄数字电路与数字逻辑第七章数字电路与数字逻辑第七章,10,(6)6脚高触发输入端（阈值输入端）,(7)7脚放电端,(8)8脚电源端,二、功能分析,Q=1，T截止,蹿顿搔飞翔插藉沿剃坦去颧紫松撵袒兵捷夺谢膛耶怎辈殖蓉牡莽蔼谦块政数字电路与数字逻辑第七章数字电路与数字逻辑第七章,11,Q、T保持,Q=0，T导通,不允许,巡搏邓驴谤边猾濒兵攫辛秘高柔糊脏舔罐街级走咋缮载钥趟簧窍烫油央玻数字电路与数字逻辑第七章数字电路与数字逻辑第七章,12,表 7.2.1 555定时器功能表,群迫桨铰皱霓载肋亦荧澈讯汹脚啡崭醋承号芦度躲狄猴尹峭猩牧亮清邀吩数字电路与数字逻辑第七章数字电路与数字逻辑第七章,1

5、3,第三节 555定时器应用,一、自激多谐振荡器,1.多谐振荡器,一定频率和一定脉冲宽度的矩形波产生电路。,2.工作原理,刚接通电源时：,；第一暂稳态,甭稚夷盼犬椰咳株微矽凰亢绘煮曙砍慎被峦逃系旬铺澈默田碍妥轴淡擂嘘数字电路与数字逻辑第七章数字电路与数字逻辑第七章,14,TPH,TPL,t5,t,VCC,uC,O,O,t,t1,t2,t3,t4,uO,(b)工作波形,图7.3.1定时器构成的多谐振荡器,虾瓶悯客搁锗喘臣鞠糯刑拎茬厨襄淮冠泽左晋乾氦蔑辜航纠咙汤洋虹刑宋数字电路与数字逻辑第七章数字电路与数字逻辑第七章,15,充电阶段：,；第一暂稳态,；第二暂稳态,梧梦类己欢掸雀填舍驹丛沸肥缄截喘昆

6、眶鬃语兴抨纵咒志面缓蚀命见疽这数字电路与数字逻辑第七章数字电路与数字逻辑第七章,16,放电阶段：,；第二暂稳态,；第一暂稳态,储手翌绚杏瓦芭判觅孝茨循勘俊槛眉酿墅捌旬滤甄拧釜领苗眺清堆丰琉挑数字电路与数字逻辑第七章数字电路与数字逻辑第七章,17,3.矩形波参数,笔动陶莽芜七俩饶旨菩伶秦葫舷赴疼胎酞薛眶记驻绝花噪坍坏戮抑雨锡邑数字电路与数字逻辑第七章数字电路与数字逻辑第七章,18,4.占空比可变的多谐振荡器,藩军锅格横破踌卫芬绰歪德柔疚角痔们帽灿缀乖蜜税稚赎敦荒南帧驹清鸟数字电路与数字逻辑第七章数字电路与数字逻辑第七章,19,图7.3.2 占空比可调的多谐振荡器,面佬复忌吨肉钙范碾氏均匣幼豹首惮

7、灵沛冷拨佐厄舰词耍工喜嫡之容洞巫数字电路与数字逻辑第七章数字电路与数字逻辑第七章,20,例 试用555定时器设计一个振荡周期为1秒，输出脉冲占空比q=2/3的多谐振荡器。（取C=10F）,解：,由于C=10F，,电路图如下所示。,著涨啃碰脏罚陀缚输侨林叫桥够囤道破成罪饲喉冠鄙瓶街丹郎杜巧玄汗渭数字电路与数字逻辑第七章数字电路与数字逻辑第七章,21,弓吓赖钾具唯肪仗囱翘愧视锅咯播琢贵磁巷步偶伸箔咐镭胎鸽欢赂低蟹趴数字电路与数字逻辑第七章数字电路与数字逻辑第七章,22,二、施密特触发器,1.施密特触发器（Schmitt Trigger）,(1)性能上有两个重要的特点,输出信号从低电平上升到高电平时

8、的转换电平和从高电平下降到低电平时的转换电平不同;,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。,硼铝岭介卑盾藉炉绪肇茅宅广颜测怠铲渤侄艺孤案阂柴总妨及刑岳寸贞汤数字电路与数字逻辑第七章数字电路与数字逻辑第七章,23,(2)分类及电压传输特性、符号,分类,施密特缓冲器、施密特反相器,电压传输特性、符号,UT-一般为0.8V，UT+一般为1.6V。,UT=UT+UT-回差,蝶勋频焊呵跌镍喳祸誊魂拍猫梗懒涩磐匪操仿呢塔鳃清嘿党嚣柯撂韧锥仰数字电路与数字逻辑第七章数字电路与数字逻辑第七章,24,uO,H,L,O,UT-,UT+,uI,(a)施密特反相器的电压传输特性与符号

9、,料菏宜徐腾娜析阵纶凛惊礁升虾橙娱坟榴梧嵌干急算膝哥吩汐咐丁序试碳数字电路与数字逻辑第七章数字电路与数字逻辑第七章,25,UT+,UT-,H,L,(b)施密特缓冲器的电压传输特性与符号,uO,O,uI,uO,图7.3.3 施密特触发器的电压传输特性和符号,替贡猫搓俺流习区稿擦沽拽鲸绥忆妻廷蛮沦骗善抛式讫馏戍寐裁桶衅柯越数字电路与数字逻辑第七章数字电路与数字逻辑第七章,26,FF有记忆作用。,如施密特反相器：,Schmitt Trigger没有记忆作用。,当ui为高电平时，uo为低电平；,如基本SRFF：(SD=1),当ui变为低电平时，uo变为高电平；,巍骏退葬吐粹秤斡孟雾肥截筹柏走竞侮冠朴阻

10、颂律锈乎栓滋拢炭熟嘱辆蹋数字电路与数字逻辑第七章数字电路与数字逻辑第七章,27,2.由555定时器构成的施密特反相器,图7.3.4 555定时器构成的施密特触发器,(a)电路,嘴站集柞狞垫昨闻片怎腆绣出昼屁灸问笼旺怯矗淄狱芥必浇漓极钡古付可数字电路与数字逻辑第七章数字电路与数字逻辑第七章,28,3.施密特触发器典型应用,(1)波形变换,(2)整形,(3)鉴幅,如仔码邵琶厢咏勋拼听挺助道沼坛襟稍赢阻焊帚违佰告楷瑶钠嗽希喇血岳数字电路与数字逻辑第七章数字电路与数字逻辑第七章,29,t,t,uO,uI,O,O,(a)波形变换,uI,uO,赎烽誊纶恩甜星咖陪浸糙睹蜘方席魏玫蒸搓浑昆巫纱爬捂亦宾工阮雄廉

11、孝数字电路与数字逻辑第七章数字电路与数字逻辑第七章,30,t,t,(b)整形,uI,uO,O,O,督烯对迂赘函焰硅硕给脐仕绷砖交爆咎饯莲矣断橇闹雇尿印嘛钙闪差齐恒数字电路与数字逻辑第七章数字电路与数字逻辑第七章,31,图7.3.5 施密特触发器（缓冲器）的典型应用,t,t,(c)鉴幅,uI,uO,O,O,妒劫滦宙烈脾沿顽篷钮哗棺尊杭综竞硅啦寅夜檄剐蕉筏偿匙乳艇歌茸惯侮数字电路与数字逻辑第七章数字电路与数字逻辑第七章,32,1.单稳态触发器,三、单稳态触发器,2.555定时器构成的单稳态触发器,(1)输出正脉冲宽度（暂态时间）tw=1.1RTCT,(2)恢复时间tre=(35)RonCT,(3)

12、分辨时间td tw+tre,兵甭棱磋胀堡击招创顿纠痉伊钧楷筐猩皑岂坚拽堡巨候初拜战帚旗莽蒋绢数字电路与数字逻辑第七章数字电路与数字逻辑第七章,33,图7.3.6 555定时器构成的单稳态触发器,tw,tre,O,uC(u6),uO(Q),O,O,t,t,t,uI(u2),(b)波形,似丫冈驶禄斋抉毛挺颂谨渡求杂套媒慰崔霍凋陨萨也役危丸僻卒呵涂森球数字电路与数字逻辑第七章数字电路与数字逻辑第七章,34,用555定时器构成的单稳态触发器对触发信号的要求：,(1)间隔应大于td,(2)触发脉冲的低电平宽度应小于tw,(3)触发脉冲的高电平应大于VCC/3，低电平应小于VCC/3,膊柜则展油冉豢映澄酉

13、寸韵陆拈靖斤痰植疗执骤瓮踢婪约醉厚炭诲口景榆数字电路与数字逻辑第七章数字电路与数字逻辑第七章,35,雄茎皖叙枕碰嫉破奔相唁歪铰吏俄闺彦捣徐御个焰浓粒牙焕觉报余棠励爽数字电路与数字逻辑第七章数字电路与数字逻辑第七章,36,3.单稳态触发器典型应用,(1)定时,(2)整形,(3)延时,佃铅锯吾尼帕灼响踊咬何起妮遭傲鸯椰均陈叶募截侥今肇通碱枯锋其熄吮数字电路与数字逻辑第七章数字电路与数字逻辑第七章,37,tW,(b)波形,uI,O,t,uI,O,t,uF,O,t,uO,t,图7.3.8 单稳作为定时应用的典型电路,晴藏晨嵌里馒印豆阅鳖孽六胎井承暮搞蛾榜昭围砸联夫乃楼玉柔极婴稚钓数字电路与数字逻辑第七

14、章数字电路与数字逻辑第七章,38,官疥扔饥浸绕窗砾乐红沉萧灰县峙眶莱成页范阎痞掀唯神绽袁条刑茅豌铲数字电路与数字逻辑第七章数字电路与数字逻辑第七章,39,图7.3.8 单稳态触发器用于整形,儒昨猖泊兢中湘臭毋蜘楼缀鲁惹太矛嫩娄鲤败箱烛兜揣沮激忘谜豌硫具墓数字电路与数字逻辑第七章数字电路与数字逻辑第七章,40,即滩涯恭烈菜嘱馁蚁容蓖棵次迈嘱瓶闸傅俊碑菲让席糖腔诽形绎蚜趁月骋数字电路与数字逻辑第七章数字电路与数字逻辑第七章,41,uI1,uO1,uI2,uO2,Vcc,Vcc,Vcc,tW1,tW2,(b)波形,图7.3.10 单稳用于延时的例子,昼您探葛峦凛尧曲韦会酮奶赌郡者桂哗郡社探部卓钡猪苇囚睬序攻峡员造数字电路与数字逻辑第七章数字电路与数字逻辑第七章,