数字电子技术第八章

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1、8.1 单稳态触发器单稳态触发器8.2 施密特触发器施密特触发器8.3 多多谐谐器器振荡振荡8.4 555定时器及其应用定时器及其应用8 脉冲波形的变换与产生脉冲波形的变换与产生8.1单稳态触发器单稳态触发器8.1.1 用用CMOS门电路组成的微分型单稳门电路组成的微分型单稳态触发器态触发器8.1.2 集成单稳态触发器集成单稳态触发器8.1.3 单稳态触发器的应用单稳态触发器的应用 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。单稳态触发器的工作特点：单稳态触发器的工作特点： 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

2、转到暂稳态。 由于电路中由于电路中RC延时环节的作用，暂稳态不能长久保持延时环节的作用，暂稳态不能长久保持,经过一段时间后，电路会自动返回到稳态。暂稳态的经过一段时间后，电路会自动返回到稳态。暂稳态的持续时间仅取持续时间仅取与与RC参数值有关。参数值有关。8.1单稳态触发器单稳态触发器 门电路组成的单稳态触发器门电路组成的单稳态触发器MSI集成单稳态触发器集成单稳态触发器不可重复触发不可重复触发单稳态触发器单稳态触发器可重复触发可重复触发单稳态触发器单稳态触发器用用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单稳态触发器的单稳态触发器的分类：分类：按工作特

3、点划分按工作特点划分(a)vO vI twtw不可重复触发不可重复触发可重复触发可重复触发被重复触发被重复触发不可重复触发不可重复触发(b) twtwvOvI8.1.1 用用CMOS门电路组成的微分型单稳态触发器门电路组成的微分型单稳态触发器(难点难点) 1. 1. 电路电路CMOS与非门构成的微分型与非门构成的微分型单稳态触发器单稳态触发器 CMOS或非门构成的微分型或非门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负脉冲触发负脉冲触发稳态为稳态为0正脉冲触发正脉冲触发 R vO G2 & C D vI2 vC 1 Rd vI Cd G1 vd vO1 VDD 1 vO1 v

4、O G2 G1 C D R VDD vI vI2 vC 1 Rd Cd vd 1 vO1 vO G2 G1 C R VDD vI vI2 vC 1 Rd Cd vd 2. 2. 工作原理工作原理vth vO1 vO vI2 vI VDD VDD tpi a)没有触发信号时，电路处于一种稳态没有触发信号时，电路处于一种稳态 0 00 00 01 11 1t1t2tw0 0 1 vO1 vO G2 G1 C R VDD vI vI2 vC 1 Rd Cd vd 2. 2. 工作原理工作原理vth vO1 vO vI2 vI VDD VDD tpi a)没有触发信号时，电路处于一种稳态没有触发信号时

5、，电路处于一种稳态 t1t2tw1 11 10 00 01 11 10 00 01 11 1b)外加触发信号后，电路进入暂稳态外加触发信号后，电路进入暂稳态 0 00 0 1 vO1 vO G2 G1 C R VDD vI vI2 vC 1 Rd Cd vd 2. 2. 工作原理工作原理vth vO1 vO vI2 vI VDD VDD tpi a)没有触发信号时，电路处于一种稳态没有触发信号时，电路处于一种稳态 t1t2twb)外加触发信号后，电路进入暂稳态外加触发信号后，电路进入暂稳态 0 01 10 01 10 01 10 00 01 1vI2电位是多少电位是多少c)电路由暂稳态自动返回

6、到稳态，电容放电电路由暂稳态自动返回到稳态，电容放电实验验证实验验证3. 3. 主要参数的计算主要参数的计算DDwDDtlnhVtRCVVtw0.7RC (1) 输出脉冲宽度输出脉冲宽度tw (2) 恢复时间恢复时间tre tre 3 d (3) 最高工作频率最高工作频率 fmax minwre11Ttt-( )( )(0 )-( ) CCCtCvtvvve C(0+) = 0; C( ) =VDD =RCvth vO1 vO vI2 VDD VDD VDD+ Vthtttttpi t1t2tw(a)vO vI twtw不可重复触发不可重复触发74121可重复触发可重复触发 MC14528被重

7、复触发被重复触发不可重复触发不可重复触发(b) twtwvOvI8.1.2 集成单稳态触发器集成单稳态触发器741211G8 G7 & & & & 1 QQa A2A1B&G3G4G2G5G6111G9G1a触发信号控制电路触发信号控制电路微分型单稳触发器微分型单稳触发器输出缓冲电路输出缓冲电路 1.不可重复触发的集成单稳态触发器不可重复触发的集成单稳态触发器74121(重点会用重点会用)RintCextVDDRextCext / Rext CextRint实验验证实验验证1G8 G7 & & & & 1 QQa A2A1

8、B&G3G4G2G5G6111G9G1aRintCextVDDCext/Rext B Cext Rint QQA1 A2 GND NC NC NC VCC NC 1234567101112131498Cext / Rext CextRint触发信号控制电路触发信号控制电路微分型单稳触发器微分型单稳触发器输出缓冲电路输出缓冲电路 1.不可重复触发的集成单稳态触发器不可重复触发的集成单稳态触发器74121(重点会用重点会用)实验验证实验验证 (1) 工作原理电路稳态电路稳态 : Q=0, 1 Q0 01 10 0 在暂稳态期间即使有触发信号输入，在在暂稳态期间即使有触发信号输入，在a点不产

9、生触发脉冲，只有等电路点不产生触发脉冲，只有等电路返回稳态后，电路才会被再次触发，电路属于不可重复触发单稳态触发器返回稳态后，电路才会被再次触发，电路属于不可重复触发单稳态触发器电路暂稳态电路暂稳态 : Q=1, 0Q G4门打开，可再次触发，脉冲宽度：门打开，可再次触发，脉冲宽度： tw0.7RC 1G8 G7 & & & & 1 Rint QQa A2A1B&G3G4G2G5G6111G9G1a0 00 0CextVDD1 11 1Vth0 00 00 01 10 01 11 1 1.不可重复触发的集成单稳态触发器不可重复触发的集成单稳态触发器741

10、21(重点会用重点会用)74121功能表功能表 HHQA1A2BQL HL LHL LLHHH LHHHHHHL L不可触发，保持稳态不变不可触发，保持稳态不变A1、A2中有一个或两个为低电平，中有一个或两个为低电平，B端上升沿时电路被触发端上升沿时电路被触发B 和和A1、A2 中有一个或两个为中有一个或两个为高电平，输入端有一个或两个下高电平，输入端有一个或两个下降沿时电路被触发降沿时电路被触发 1.不可重复触发的集成单稳态触发器不可重复触发的集成单稳态触发器74121(重点会用重点会用)实验验证实验验证三态门三态门控制电路控制电路输出缓冲电路输出缓冲电路(1)电路电路G11 G12 G10

11、 G13 G14 G15 G16 G1 G2 G3 G4 G5 G6 G7 G8 G9 & & & & 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 vc TR+ TR- RD QQv12v10vo4vo7VDDVDDCextRextTPTN 2.可重复触发的集成单稳态触发器可重复触发的集成单稳态触发器MC14528(重点会用重点会用)LXX L H X H XX X H L QRDTR+Q TR-输输 入入输输 出出功能功能LHHL H L H 清除清除禁止禁止禁止禁止单稳单稳单稳单稳(2)功能表功能表 2.可重复触发的集成单稳态触发器可重复触发的集成单稳态