学术讨论—第六章-脉冲波形的产生和整形-(2).ppt
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1、第六章第六章 脉冲波形的产生脉冲波形的产生(chnshng)和整形和整形6.1 概述概述(i sh)6.3 连续连续(linx)矩形脉冲波的产生矩形脉冲波的产生6.2 单脉冲的产生单脉冲的产生6.4 单稳态触发器单稳态触发器6.5 555定时器的原理和应用定时器的原理和应用1第一页,共五十五页。6.1 概述概述(i sh)数字电路区别于模拟电路的主数字电路区别于模拟电路的主要特点之要特点之 一是:它的工作信号一是:它的工作信号是离散的脉冲信号。最常用的脉是离散的脉冲信号。最常用的脉冲信号是方波冲信号是方波(矩形波矩形波)。如何产。如何产生生(chnshng)方波以及对不理想的方波方波以及对不理
2、想的方波如何整形,是本章讨论的重点。如何整形,是本章讨论的重点。2第二页,共五十五页。6.2 单脉冲的产生单脉冲的产生(chnshng)+VCCFS 按钮按放一次,便产生按钮按放一次,便产生(chnshng)一个单脉冲。一个单脉冲。但是,由于按钮但是,由于按钮 S 机械动作经常伴有抖动现机械动作经常伴有抖动现象,使得输出的方波很不理想,毛刺象,使得输出的方波很不理想,毛刺(moc)很大。这很大。这样的方波用到数字系统中很容易引起误动作。因样的方波用到数字系统中很容易引起误动作。因此,这个电路没有实用价值。此,这个电路没有实用价值。3第三页,共五十五页。&S5VQQ正常正常(zhngchng)(
3、zhngchng)时,不按按钮,时,不按按钮,Q Q0 0;按下按钮时,锁定器翻转按下按钮时,锁定器翻转(fn(fn zhun)zhun),Q Q1 1;开按钮后,回到开按钮后,回到Q Q0 0。可见:可见:按钮动作按钮动作(dngzu)(dngzu)一次,一次,Q Q端就端就输出输出一个正脉冲。由于锁定器的存在,即一个正脉冲。由于锁定器的存在,即使按钮抖动,输出端也不会产生毛刺。使按钮抖动,输出端也不会产生毛刺。QQ削抖电路削抖电路4第四页,共五十五页。6.3 连续连续(linx)矩形脉冲波的产生矩形脉冲波的产生 矩形矩形(jxng)波发生器又称波发生器又称多谐振荡器多谐振荡器。它可以由。它
4、可以由分立元件构成,也可以由集成电路构成,本节只分立元件构成,也可以由集成电路构成,本节只讨论后一种电路。讨论后一种电路。6.3.1 环形环形(hun xn)振荡器振荡器 利用逻辑门电路的传输延迟时间,将奇数利用逻辑门电路的传输延迟时间,将奇数个与非门首尾相接,就可以构成一个简单的个与非门首尾相接,就可以构成一个简单的环形振荡器环形振荡器:&uo3uo2uo15第五页,共五十五页。&321uo3uo2uo1 设设 uo3 的初始状态为的初始状态为0:010101 用波形图来表示用波形图来表示(biosh),则则为为:0tuo3优点优点:电路结构电路结构(jigu)简单简单,所用元件少。所用元件
5、少。缺点缺点(qudin):频率太高频率太高,并且不可调整。并且不可调整。6第六页,共五十五页。123RRS100CAuo1uouo2321uo3uo2uo1 在原电路的基础上添加在原电路的基础上添加RC延时电路延时电路,便可便可以以(ky)克服上图的不足克服上图的不足:下面将结合它的工作下面将结合它的工作(gngzu)波形说明其工波形说明其工作作(gngzu)原理原理:7第七页,共五十五页。0tuo0tuo20tuo10tuAUT假设假设(jish):开始时:开始时uo=0电容上的电流电容上的电流(dinli),uA下降下降uAUT时,时,uo不反转不反转(fn zhun)。123RRS10
6、0CAuo1uouo20108第八页,共五十五页。0tuo0tuo20tuo10tuAUT当当uA=UT时,时,uo反转反转(fn zhun),uo1、uo2也一起反也一起反转。转。123RRS100CAuo1uouo29第九页,共五十五页。0tuo0tuo20tuo10tuAUT 由于电容电压不能由于电容电压不能 突突变变(tbin),当当uo1 发生下跳发生下跳时时,uA有一突变。有一突变。U123RRS100CAuo1uouo210第十页,共五十五页。0tuo0tuo20tuo10tuAUTUt1 后,后,uo2uo1,电容反向充,电容反向充电电(chng din),uA上上升。升。只要
7、只要(zhyo)uAUT,则则uo2 低电平低电平宽度宽度(kund)不再受不再受RC的控制。的控制。必须改进电路必须改进电路!0111uo1uo2RC12uiA22第二十二页,共五十五页。(a)uo1uo2RC12uiA&ui,34uo4(b)具体原理具体原理(yunl)请参见有关教材。请参见有关教材。uo1uo2RC12uiA23第二十三页,共五十五页。6.4.2 集成单稳组件集成单稳组件(z jin)介绍介绍 它的它的管脚图管脚图和和功能表见下页功能表见下页:集成化单稳组件集成化单稳组件(z jin)的类型很多的类型很多,以下以以下以74LS123 为例为例,作为介绍对象。作为介绍对象。
8、74LS123 包括两个独立的单稳包括两个独立的单稳,各管脚以字各管脚以字头头 1、2相区别。单稳输出脉冲的宽度,主要由相区别。单稳输出脉冲的宽度,主要由外接的定时外接的定时(dn sh)电阻电阻(RT)和定时电容和定时电容(CT)决定。决定。单稳的翻转时刻决定于单稳的翻转时刻决定于 A、B、CLR 三个输三个输入入 相与的结果,具体参见它的功能表。相与的结果,具体参见它的功能表。24第二十四页,共五十五页。91615141312111024365781CLRCLRQQQQ2B2A1B1A2Q1Q1Q2Q1CLR2CLR1CT2CTVCCGND2RT/CT1RT/CT74LS123管脚图管脚图
9、25第二十五页,共五十五页。CLRABQQ说说 明明000000011111111稳态稳态触发触发74LS123功能表功能表26第二十六页,共五十五页。74LS123输出脉冲的宽度有三种控制输出脉冲的宽度有三种控制(kngzh)方法方法:1.基本脉冲宽度基本脉冲宽度(kund)由外接电阻由外接电阻(RT)、电、电容容(CT)决定,当决定,当CT 1000PF 时,脉宽时,脉宽 tW 应为:应为:tW =0.45 RT CT 2.在清零端在清零端(CLR)加清加清 0 负脉冲负脉冲,可提前可提前 终止终止输出输出(shch)脉冲脉冲,如下图所示如下图所示:tWCLRQ单位单位:RT:k、CT:P
10、f、tW:nS27第二十七页,共五十五页。3.通过通过(tnggu)在在 A 端或端或 B 端加再触发脉端加再触发脉冲冲,可使输出脉冲的宽度加宽可使输出脉冲的宽度加宽:tWtWBQ 由于这种单稳可以通过加再触发脉由于这种单稳可以通过加再触发脉冲增大冲增大(zn d)输出脉冲的宽度输出脉冲的宽度,所以所以,它被它被称为称为可再触发式可再触发式单稳。单稳。28第二十八页,共五十五页。6.4.3 单稳态触发器的应用单稳态触发器的应用(yngyng)单稳的应用多种多样单稳的应用多种多样(du zhn du yn),如如:整形、整形、延时控制、定时顺序控制等等。延时控制、定时顺序控制等等。例如例如(lr
11、)“延时控延时控制制”利用单稳可以取得延时作用利用单稳可以取得延时作用,延长延长的时间可以通过的时间可以通过 R、C调节。请看下例调节。请看下例:29第二十九页,共五十五页。QAQCQBQDCPCLRRS0S1QAQCQBQDCPCLRRABCDEFGH7 4 L S 1 9 4 (1)7 4 L S 1 9 4 (2)R2C2AQ2R1C1AQ1B+5V移位移位(y wi)输入输入DW1DW2时钟时钟(shzhng)S1S030第三十页,共五十五页。CPABCDEFGHQ 1Q 2t0t1t2t3用波形图表示用波形图表示(biosh)如下如下:31第三十一页,共五十五页。CPABCDEFGH
12、Q 1Q 2t0t1t2t3用波形图表示用波形图表示(biosh)如下如下:移位移位(y wi)寄存器清寄存器清零零H灯上升灯上升沿触发沿触发Q1Q1的下降的下降沿触发沿触发Q2移移位位(y wi)寄寄存存器器串串行行输输入入为为1循环重循环重新开始新开始32第三十二页,共五十五页。6.5 555定时器的原理定时器的原理(yunl)和应用和应用 555定时器是将模拟电路和数字电路集成定时器是将模拟电路和数字电路集成于于 一体的电子器件。它使用方便一体的电子器件。它使用方便,带负载带负载(fzi)(fzi)能力较强能力较强,目前得到了非常广泛的应用。目前得到了非常广泛的应用。6.5.1 555定
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