数字电路课件教案3(10.4).ppt

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1、 数字电子技术多媒体课件数字电子技术多媒体课件数字电子技术多媒体课件数字电子技术多媒体课件电子信息研究室电子信息研究室电子信息研究室电子信息研究室复习复习（1）有）有稳态稳态稳态稳态和和暂稳态暂稳态暂稳态暂稳态两个工作状态；两个工作状态；（2）在）在外界触发脉冲外界触发脉冲外界触发脉冲外界触发脉冲作用下，输出能从稳态翻转到暂稳态，作用下，输出能从稳态翻转到暂稳态，在暂稳态维持一段时间后，再在暂稳态维持一段时间后，再自动返回自动返回稳态；稳态；（3）暂稳态维持时间暂稳态维持时间暂稳态维持时间暂稳态维持时间的长短取决于电路本身的参数，与触发的长短取决于电路本身的参数，与触发脉冲的宽度和幅度无关。脉

2、冲的宽度和幅度无关。2、单稳态触发器的分析方法；、单稳态触发器的分析方法；（1）确定电路的确定电路的稳态稳态稳态稳态、暂稳态暂稳态暂稳态暂稳态，以及，以及触发脉冲类型触发脉冲类型触发脉冲类型触发脉冲类型；（2）分析电路工作过程，定性画出）分析电路工作过程，定性画出各关键点电压波形各关键点电压波形各关键点电压波形各关键点电压波形，找出，找出 决定电路状态发生转换的决定电路状态发生转换的控制电压控制电压控制电压控制电压；（3）画出控制电压充、放电的等效电路并化简，求）画出控制电压充、放电的等效电路并化简，求时间常数时间常数时间常数时间常数；（4）确定控制电压充、放电的的）确定控制电压充、放电的的起

3、始值、终了值和转换值起始值、终了值和转换值起始值、终了值和转换值起始值、终了值和转换值；（5）计算充、放电时间，求所需的计算结果。）计算充、放电时间，求所需的计算结果。1、单稳态触发器的特点：、单稳态触发器的特点：数字电子技术多媒体课件数字电子技术多媒体课件数字电子技术多媒体课件数字电子技术多媒体课件电子信息研究室电子信息研究室电子信息研究室电子信息研究室10.4 多谐振荡器多谐振荡器 一、定义、一、定义、特点特点特点特点二、二、分析方法分析方法分析方法分析方法 三、典型电路（类型）分析：三、典型电路（类型）分析：非对称式多谐振荡器；非对称式多谐振荡器；非对称式多谐振荡器；非对称式多谐振荡器；

4、由施密特触发器构成的多谐振荡器；由施密特触发器构成的多谐振荡器；由施密特触发器构成的多谐振荡器；由施密特触发器构成的多谐振荡器；简单环行振荡器；简单环行振荡器；石英晶体多谐振荡器（自学掌握）石英晶体多谐振荡器（自学掌握）数字电子技术多媒体课件数字电子技术多媒体课件数字电子技术多媒体课件数字电子技术多媒体课件电子信息研究室电子信息研究室电子信息研究室电子信息研究室10.4 多谐振荡器多谐振荡器定义：是一种自激振荡器，在接通电源后，定义：是一种自激振荡器，在接通电源后，不需外不需外加触发信号加触发信号，就能自动产生矩形脉冲。由于矩形波，就能自动产生矩形脉冲。由于矩形波中含有丰富的高次谐波分量，习惯

5、上又称为多谐振中含有丰富的高次谐波分量，习惯上又称为多谐振荡器。荡器。特点特点特点特点：无稳态，两个暂稳态，称为第一暂稳态，第二：无稳态，两个暂稳态，称为第一暂稳态，第二暂稳态。暂稳态。一、基本概念一、基本概念一、基本概念一、基本概念用途用途用途用途：产生脉冲波形。：产生脉冲波形。数字电子技术多媒体课件数字电子技术多媒体课件数字电子技术多媒体课件数字电子技术多媒体课件电子信息研究室电子信息研究室电子信息研究室电子信息研究室1、确定电路的、确定电路的第一暂稳态，第二暂稳态；第一暂稳态，第二暂稳态；第一暂稳态，第二暂稳态；第一暂稳态，第二暂稳态；2、分析电路的工作过程，定性画出电路中各点电压的波形

6、，找、分析电路的工作过程，定性画出电路中各点电压的波形，找出出决定电路状态发生转换的控制电压决定电路状态发生转换的控制电压决定电路状态发生转换的控制电压决定电路状态发生转换的控制电压；3、画出控制电压充放电的等效电路，并将得到的电路化简；、画出控制电压充放电的等效电路，并将得到的电路化简；4、确定、确定关键控制电压关键控制电压关键控制电压关键控制电压充放电的充放电的起始值、终了值和转换值；起始值、终了值和转换值；起始值、终了值和转换值；起始值、终了值和转换值；5、计算充放电时间，求出所需计算结果。、计算充放电时间，求出所需计算结果。二、分析方法：波形分析法二、分析方法：波形分析法二、分析方法：

7、波形分析法二、分析方法：波形分析法 数字电子技术多媒体课件数字电子技术多媒体课件数字电子技术多媒体课件数字电子技术多媒体课件电子信息研究室电子信息研究室电子信息研究室电子信息研究室三、典型电路分析：三、典型电路分析：1、非对称式多谐振荡器（、非对称式多谐振荡器（CMOS门组成）：门组成）：静态时，门静态时，门G1、G2均工作在电压传输特性转折区的中间均工作在电压传输特性转折区的中间（1）由于）由于“扰动扰动”使使vI1有微小有微小 ，则有：，则有：使使vO1迅速迅速=高，而高，而vO2迅速迅速=低，电路进入低，电路进入第二暂稳态。第二暂稳态。第二暂稳态。第二暂稳态。C开始放电，开始放电，vI1

8、（2）当）当vI1 至至VTH ，则有：，则有：使使vO1迅速迅速=低，而低，而vO2迅速迅速=高，电路高，电路进入进入第一暂稳态。第一暂稳态。第一暂稳态。第一暂稳态。C开始充电，开始充电，vI1（3）当）当vI1 至至VTH ，又返回又返回第一暂稳态第一暂稳态第一暂稳态第一暂稳态。数字电子技术多媒体课件数字电子技术多媒体课件数字电子技术多媒体课件数字电子技术多媒体课件电子信息研究室电子信息研究室电子信息研究室电子信息研究室三、典型电路分析：三、典型电路分析：1、非对称式多谐振荡器、非对称式多谐振荡器（CMOS门组成）：门组成）：第一暂稳态：第一暂稳态：vI1=1，vO1=0，vO2=1第二暂

9、稳态：第二暂稳态：vI1=0，vO1=1，vO2=0第一过渡过程：放电过程第一过渡过程：放电过程第二过渡过程：充电过程第二过渡过程：充电过程思考：充放电回路如何？思考：充放电回路如何？思考：充放电回路如何？思考：充放电回路如何？保护电阻保护电阻 数字电子技术多媒体课件数字电子技术多媒体课件数字电子技术多媒体课件数字电子技术多媒体课件电子信息研究室电子信息研究室电子信息研究室电子信息研究室思考：充放电波形如何？思考：充放电波形如何？思考：充放电波形如何？思考：充放电波形如何？充电时间常数：充电时间常数：放电时间常数：放电时间常数：放电回路放电回路充电回路充电回路 数字电子技术多媒体课件数字电子技

10、术多媒体课件数字电子技术多媒体课件数字电子技术多媒体课件电子信息研究室电子信息研究室电子信息研究室电子信息研究室（1 1）第一过渡过程：充电过程：）第一过渡过程：充电过程：充电参数：充电参数：vI(0)VTH VDD，vI()VDD，vI(th)VTH vI1vO1vO2VTHVTH+VDDVTHVDDT1T2 数字电子技术多媒体课件数字电子技术多媒体课件数字电子技术多媒体课件数字电子技术多媒体课件电子信息研究室电子信息研究室电子信息研究室电子信息研究室（1 1）第二过渡过程：放电过程：）第二过渡过程：放电过程：vI1vO1vO2VTHVTH+VDDVTHVDDT1T2放电参数：放电参数：vI

11、(0)VTH+VDD vI()0，vI(th)VTH 数字电子技术多媒体课件数字电子技术多媒体课件数字电子技术多媒体课件数字电子技术多媒体课件电子信息研究室电子信息研究室电子信息研究室电子信息研究室2、由施密特触发器、由施密特触发器构成的多谐振荡器构成的多谐振荡器（1）第一暂稳态：）第一暂稳态：vI0，vO1；第二暂稳态：第二暂稳态：vI1，vO0充电参数：充电参数：vI(0)VT-，vI()VDD，vI(th)VT（2）第一过渡过程：充电过程：）第一过渡过程：充电过程：T1 数字电子技术多媒体课件数字电子技术多媒体课件数字电子技术多媒体课件数字电子技术多媒体课件电子信息研究室电子信息研究室电

12、子信息研究室电子信息研究室放电参数：放电参数：vI(0)VT，vI()0，vI(th)VT-（3）第二过渡过程：放电过程：）第二过渡过程：放电过程：问题：问题：问题：问题：占空比占空比占空比占空比=？如何使占空比可调？如何使占空比可调？如何使占空比可调？如何使占空比可调？（P487P487）（2）第一过渡过程：充电过程：）第一过渡过程：充电过程：T1T2 2 数字电子技术多媒体课件数字电子技术多媒体课件数字电子技术多媒体课件数字电子技术多媒体课件电子信息研究室电子信息研究室电子信息研究室电子信息研究室3、环形振荡器环形振荡器 利用逻辑门电路的传输延迟时利用逻辑门电路的传输延迟时间，将奇数个反相

13、器首尾相接，间，将奇数个反相器首尾相接，就可以构成一个简单的环形振就可以构成一个简单的环形振荡器荡器:（1）电路组成）电路组成（2）工作原理）工作原理 及波形及波形优点优点:结构简单结构简单,所用元件所用元件少。少。缺点缺点:频率太高频率太高,并且不可并且不可调整。其调整。其振荡周期为振荡周期为6 tpd 数字电子技术多媒体课件数字电子技术多媒体课件数字电子技术多媒体课件数字电子技术多媒体课件电子信息研究室电子信息研究室电子信息研究室电子信息研究室1、多谐振荡器的定义、特点；、多谐振荡器的定义、特点；2、多谐振荡器的分析方法；、多谐振荡器的分析方法；3、典型多谐振荡器电路的工作原理及分析。、典型多谐振荡器电路的工作原理及分析。小结小结下次讲：下次讲：10.5