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1、第六章脉冲波形的产生和整形本讲稿第一页，共四十三页第六章 脉冲波形的产生与整形本讲稿第二页，共四十三页获取矩形脉冲波形获取矩形脉冲波形利用多谐振荡器直接产生利用多谐振荡器直接产生利用整形电路把周期性变化波形变换利用整形电路把周期性变化波形变换为符合要求的矩形脉冲为符合要求的矩形脉冲第六章第六章 脉冲波形的产生与整形脉冲波形的产生与整形本讲稿第三页，共四十三页6.1 描述矩形脉冲特性的指标描述矩形脉冲特性的指标 图6 16 描述矩形脉冲特性的指标 trtfTWT0.9 Um0.5 Um0.1 UmUm本讲稿第四页，共四十三页6.2 施密特触发器施密特触发器11VIVoVoVIR2Vo1G1G2R
2、1本讲稿第五页，共四十三页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G1，G2为CMOS反相器，门电路的阈值电压为：VTH=1/2VDD，且R1R211VIVoVoVI R2Vo1G1G2R1VI Vo1VoVI=0时，VO=VOL 0，VI 0当VI从0逐渐升高到使得VI =VTH时,电路发生正反馈,如图所示:电路状态迅速转换为Vo=VOH VDD本讲稿第六页，共四十三页11VIVoVoVI R2Vo1G1G2R1VI Vo1Vo当VI从0逐渐升高到使得VI=VTH时,电路发生正反馈,如图所示:电路状态迅速转换为Vo=VOH VDD正向阈值电压：VT+=（1+R1/R2）VTH正向
3、阈值电压：VI上升过程中电路状态发生转换时对应的输入电平本讲稿第七页，共四十三页11VIVoVoVI R2Vo1G1G2R1负向阈值电压：VT-=（1-R1/R2）VTHVI Vo1Vo当VI从VDD逐渐下降到使得VI=VTH时,电路发生正反馈,如图所示:电路状态迅速转换为Vo=VOL 0负向负向阈值阈值电压：VI下降过程中电路状态发生转换时对应的输入电平本讲稿第八页，共四十三页电压传输特性曲线：电压传输特性曲线：同相输出的施密特触发器反相输出的施密特触发器以V0 作输出端11VIVoVoVI R2Vo1G1G2R1本讲稿第九页，共四十三页定义回差电压定义回差电压 VT=VT+VT-通过改变通
4、过改变R1和和R2的比值，可以调节的比值，可以调节VT+、VT-和回差电压和回差电压的大小，但的大小，但R1必须小于必须小于R2，否则电路将进入自锁状态，不能，否则电路将进入自锁状态，不能正常工作。正常工作。回差：回差：本讲稿第十页，共四十三页集成施密特触发器本讲稿第十一页，共四十三页集成施密特触发器本讲稿第十二页，共四十三页施密特触发电路的应用施密特触发电路的应用1.波形变换波形变换:将边沿变化缓慢的周期性信号变换为边沿很陡的矩形脉冲信号。将边沿变化缓慢的周期性信号变换为边沿很陡的矩形脉冲信号。本讲稿第十三页，共四十三页本讲稿第十四页，共四十三页2.脉冲整形：脉冲整形：在数字系统中，矩形脉冲
5、经传输后往往发生波形畸变。在数字系统中，矩形脉冲经传输后往往发生波形畸变。本讲稿第十五页，共四十三页3.脉冲鉴幅：脉冲鉴幅：可在输入的一系列幅度各异的脉冲信号中选出幅度大于某可在输入的一系列幅度各异的脉冲信号中选出幅度大于某一定值的脉冲输出。一定值的脉冲输出。本讲稿第十六页，共四十三页4 用施密特触发器构成多谐振荡器用施密特触发器构成多谐振荡器本讲稿第十七页，共四十三页电容上初始电压为零，所以输出为高电平，并开始经电阻电容上初始电压为零，所以输出为高电平，并开始经电阻R向电容充电。向电容充电。当充至时，输出跳变为低电平，电容当充至时，输出跳变为低电平，电容C又经又经R开始放电。开始放电。对对T
6、TL电路，电路，100R2VCC/3VCC/3低低导通导通1VCC/3不变不变不变不变12VCC/32VCC/3VCC/3高高截止截止555能在宽电源电压范围内工作，可承受较大的负载电流。能在宽电源电压范围内工作，可承受较大的负载电流。双极型双极型555定时器的电源电压：定时器的电源电压：516v，最大负载电流：，最大负载电流：200mACMOS型型7555定时器的电源电压：定时器的电源电压：318v，最大负载电流：，最大负载电流：4mA本讲稿第三十八页，共四十三页6.5.2 用用555定时器接成施密特触发器定时器接成施密特触发器C1与与C2的参考电压不同，因而基本的参考电压不同，因而基本RS
7、触发器的置触发器的置0信号和置信号和置1信号必然信号必然发生在输入信号发生在输入信号VI的不同电平。的不同电平。(VC1=0 ,VC2=0)0.01F为滤波电容，提高VR1和VR2的稳定性。VT=VT+VT-=VCC/3本讲稿第三十九页，共四十三页6.5.3 用用555定时器接成单稳态触发器定时器接成单稳态触发器负脉冲触发负脉冲触发输出脉冲的宽度等于暂输出脉冲的宽度等于暂稳态的持续时间。稳态的持续时间。即即tW等于电容电压在充等于电容电压在充电过程中从电过程中从0上升至上升至2VCC/3所需时间：所需时间：本讲稿第四十页，共四十三页6.5.4 用用555定时器接成多谐振荡器定时器接成多谐振荡器q 始终大与50%本讲稿第四十一页，共四十三页例例6.5.1 试用试用CB555定时器设计一个多谐振荡器，要求振荡周期为定时器设计一个多谐振荡器，要求振荡周期为1秒，输出脉秒，输出脉冲幅度大于冲幅度大于3v而小于而小于5v，输出脉冲的占空比，输出脉冲的占空比q=2/3本讲稿第四十二页，共四十三页作业6.246.30本讲稿第四十三页，共四十三页