数字电子技术简.pptx

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1、（6-1）学习脉冲电路的分析方法.本章要点掌握555定时器的电路结构、工作原理，以及由它组成的单稳态、史密特触发器、方波发生器的典型电路.第1页/共38页（6-2）10.1 概述 数字电路区别于模拟电路的主要特点之 一是：它的工作信号是离散的脉冲信号。最常用的脉冲信号是方波(矩形波)。如何产生方波以及对不理想的方波如何整形，是本章讨论的重点。第2页/共38页（6-3）脉冲周期 T脉冲幅度 脉冲宽度 :上升沿 到下降沿上升时间 ：下降时间 :占空比q:脉冲宽度与脉冲周期的比值：矩形脉冲主要参数第3页/共38页（6-4）10.2 施密特触发器特点：1、输入信号从低电平上升的过程中，电路状态转换时对

2、应的输入电平，与输入信号从高电平下降过程中对应的输入转换电平不同。2、电路状态转换时，通过电路内部的正反馈使输出电压波形边沿陡峭。第4页/共38页（6-5）10.2.1 用门电路组成的施密特触发器 VT+：输入电压上升时所对应的转换电压。（正向阈值电压）VT-：输入电压下降时所对应的转换电压。（负向阈值电压）第5页/共38页（6-6）第6页/共38页（6-7）第7页/共38页（6-8）回差电压第8页/共38页（6-9）一、用于波形变换10.2.3 施密特触发器应用举例10.2.2 集成施密特触发器第9页/共38页（6-10）二、用于脉冲整形第10页/共38页（6-11）三、用于脉冲鉴幅 只有那

3、些幅度大于VT+的脉冲会产生输出信号。第11页/共38页（6-12）10.3 单稳态触发器单稳态触发器简称单稳。稳定状态稳定状态暂稳态由外界触发自动返回稳态和暂稳态两个状态。暂稳态维持一段时间后，自动返回稳态。暂稳态维持时间的长短取决于电路本身的参数。特点：整形、延时、定时第12页/共38页（6-13）0tuiuo1uAuo20t0t0tt1当 ui 发生正跳变后,uo1 跟着负跳变;但uA不能突变，uo2 立即下跳。在ui正脉冲到来以前，uo1是高电平，uo2是高电平。10.3.1 用门电路组成的单稳态触发器一、积分型单稳态触发器uo1uo2RC12uiA&第13页/共38页（6-14）0t

4、uiuo1uAuo20t0t0tt1uo1下跳后，C放电，uA下降。UTuA=UT时，uo2上跳。之后uA继续下降。uo1uo2RC12uiA第14页/共38页（6-15）0tuiuo1uAuo20t0t0tt1UTuo1uo2RC12uiAtw 在ui合理的配合下，单稳态触发器输出脉冲（uo2）的宽度tw，取决于电容的放电速度。即R、C参数的大小。Ui正脉冲过后，uo1随后恢复高电平。C充电。第15页/共38页（6-16）uA0tUTuo20t0tuiuo10tt1t2 回答:有!.讨论:对C 的放电快慢有无约束?t3若的C放电速度太慢，在 t1 t3 期间,uAUT,则uo2 低电平宽度不

5、再受RC的控制。必须改进电路!0111uo1uo2RC12uiA第16页/共38页（6-17）10.4 多谐振荡器1多谐振荡器没有稳定状态，只有两个暂稳态。2通过电容的充电和放电，使两个暂稳态相互交替，从而产生自激振荡，无需外触发。3输出周期性的矩形脉冲信号，由于含有丰富的谐波分量，故称作多谐振荡器。第17页/共38页（6-18）石英晶体多谐振荡器 一、石英晶体的电抗频率特性和符号电容性电容性电感性振荡频率为f0二、石英晶体多谐振荡器 12R1R2C1C2uo石英晶体 石英晶体振荡器常用 作数字系统的基准信号。通常选用振荡频率为32768HZ的石英晶体谐振器，因为32768215，将32768

6、HZ经过15次二分频，即可得到1HZ的时钟脉冲作为计时标准。第18页/共38页（6-19）用施密特触发器组成的多谐振荡器想法：使输入电压在 和 之间不停地往复变化。VT-VT+ViVOVIVO t tVT+VT-第19页/共38页（6-20）10.5 555定时器及其应用 555定时器是将模拟电路和数字电路集成于一体的电子器件。在波形的产生与变换、测量与控制、家用电器、电子玩具等许多领域中都得到了应用。10.5.1 555定时器的工作原理 555定时器的内部电路包括以下几部分:一个由三个相等电阻组成的分压器;两个电压比较器:A1、A2;一个 RS 触发器;一个反相器和一个晶体管T等。具体的 结

7、构见后图。第20页/共38页（6-21）电阻分压器电压比较器基本RS触发器放电管T缓冲器 阈值端 触发端控制电压输入端当CO悬空：UR12/3VCC，UR21/3VCC当COVCO：UR1VCO，UR21/2VCO 第21页/共38页（6-22）功能表第22页/共38页（6-23）10.5.2 用555定时器接成的施密特触发器8 4 35126F第23页/共38页（6-24）时：时：不变以后：分析 vI 从0开始升高的过程：第24页/共38页（6-25）当以后：回差电压：从高于 开始下降的过程：时：当时：不变第25页/共38页（6-26）10.5.3 用555定时器接成的单稳态触发器第26页/

8、共38页（6-27）1、稳态时：电容充电：T 截止。2、暂态：电容放电：充到 后，T放电。第27页/共38页（6-28）10.5.4 用555定时器接成的多谐振荡器第28页/共38页（6-29）48162357R1R2CuC555DTHTRuoVCCuC0tVCC/32VCC/30tuo输出波形第29页/共38页（6-30）设电容C 原先未充电,故 TH=TR VCC/3,此时 uo=1,555内的晶体管 T 截止,电源通过 R1 和 R2 对电容 C 充电。uC0tVCC/32VCC/30tuo 在 uC 没有充电到 2VCC/3 之前,uo 保持 1 不变。48162357R1R2CuC5

9、55DTHTRuoVCC第30页/共38页（6-31）uC0tVCC/32VCC/30tuouC一旦充至2VCC/3，则 TH=TR=2VCC/3、uo由1翻转为 0。同时555内的晶体管 T 导通,电容 C 经 R2、T放电,一直至VCC/3，使得uo 回到 1,进入循环.t1t2t3 在 uC 没有充电到 2VCC/3 之前,uo 保持 1 不变。48162357R1R2CuC555DTHTRuoVCC第31页/共38页（6-32）0tuouC0tVCC/32VCC/3T1T2输出方波的周期 T的计算:T=T1 +T2 =0.7(R1+2R2)C 48162357R1R2CuC555DTH

10、TRuoVCC占空比：第32页/共38页（6-33）0tuouC0tVCC/32VCC/3T1T2如何改变方波的占空比？改变充放电回路的时间常数即可。充电时间常数：（R1+R2）C 放电时间常数：R2C48162357R1R2CuC555DTHTRuoVCC第33页/共38页（6-34）48162357R1C555uoVCCR21R28S8S1简易电子琴电路图 简易电子琴就是通过改变R2 的阻值来改变输出方波的周期,使外接的喇叭发出不同的音调。第34页/共38页（6-35）精品课件！第35页/共38页（6-36）精品课件！第36页/共38页（6-37）第 十 章 结 束第37页/共38页（6-38）感谢您的观看！第38页/共38页