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第十章 脉冲波形的产生和整形

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第十章 脉冲波形的产生和整形 - PowerPoint PPT Presentation


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第十章 脉冲波形的产生和整形. 10.1 概 述. 矩形脉冲的 主要 参数:. 1. 脉冲周期 T, 脉冲频率 f = 1/T ( 频率决定了时序逻辑电路状态变化的速度,即电路的工作速度 ) ; 2. 脉冲幅度 V M ( 也称峰峰值 V PP , 可靠性和速度的折衷 ); 3. 脉冲宽度 t W ( 功率 ); 4. 占空比 q=t W /T; 5. 上升时间 t R ( 带宽 ); 6. 下降时间 t F ;. Commonly used crystal frequencies. V T- V T+. V T.

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Presentation Transcript
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第十章 脉冲波形的产生和整形

10.1 概 述

矩形脉冲的主要参数:

1. 脉冲周期T,脉冲频率f = 1/T (频率决定了时序逻辑电路状态变化的速度,即电路的工作速度);

2. 脉冲幅度VM(也称峰峰值VPP,可靠性和速度的折衷);

3. 脉冲宽度tW(功率);

4. 占空比q=tW /T;

5. 上升时间tR (带宽);

6. 下降时间tF;

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VT- VT+

VT

本章主要内容:产生CLK信号和对CLK信号进行整容的3种电路

1. 施密特触发器(其实是一种特殊的门电路)

特点是有两个门限电压。如图其电压传输特性曲线的比较

滞回特性

2. 单稳态触发器,状态包括一个稳态和一个暂稳态,简称暂态

Mono-stable/ one shot

Bi-stable

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A-stable

3. 多谐振荡器,状态包括两个暂稳态,产生CLK信号。

4. 重点内容:

(1) 555定时器工作原理

(2) 用555定时器构成3种电路的方式

(3) 参数计算

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10.5 555定时器及其应用

10.5.1 555定时器的电路结构与功能

R’

S’

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555定时器(Timer)可以看成置1、清0电平不同的基本SRFF.555定时器(Timer)可以看成置1、清0电平不同的基本SRFF.

电路工作原理:

VC1 VC2 Q

0 × × × × 0 通

1 >2/3VCC >1/3VCC0 1 0 通

1 <2/3VCC >1/3VCC 1 1 保持 不变

1 <2/3VCC <1/3VCC 1 0 1 截止

1 >2/3VCC <1/3VCC 0 0 1 截止

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0.01uF

10.5.2 构成施密特触发器(Schmitt Trigger)

1. Vco悬空或通过电容接地

VT+ = 2/3VCC

VT- = 1/3VCC

ΔVT = 1/3VCC

2. Vco/VR1端接一电压源Vco

VT+ = Vco

VT- = 1/2Vco

ΔVT = 1/2Vco

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波形变换

脉冲整形

脉冲鉴幅

10.2.3 施密特触发器的应用

1.波形变换; 2.脉冲整形; 3.脉冲鉴幅

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原理

占空比:

10.4.4 构成多谐振荡器P487

VT+,VT-

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施密特多谐振荡器改进电路

占空比:

计算过程中忽略了二极管的影响

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10.5.3 用555定时器构成单稳态触发器

一、 电路的特点

1.有两个状态——稳态、暂稳态(简称为暂态);

2.在外界触发脉冲作用下,能从稳态翻转到暂稳态,在暂稳态维持一段时间后,再自动返回到稳态;

3.暂态维持时间取决于电路本身参数,与触发脉冲宽度和幅度无关

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哪个状态是稳态?

二、电路结构与工作原理

10 5 4

10.5.4 构成多谐振荡器(一)电路的特点(二)电路的原理

10 4 2
10.4.2 石英晶体多谐振荡器

石英晶体电抗的频率特性如图。f0 称为固有频率。

有源晶振=无源晶振+逻辑电路

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第10章 习 题

[10.20] 延时电路

用电阻两端电压计算时间更方便一些!!

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[10.19]阈值电平

1. Vcc=12V, Vco不接, VT+=8V, VT-=4V,ΔVT=4V

2. Vcc=9V, Vco=5V, VT+=5V, VT-=2.5V, ΔVT=2.5V

问图10.5.4中单稳态触发器对输入信号的宽度是否有有限制?

答:有限制,不能长于暂稳态的长度(1.1RC)。解决办法:加微分电路,带上拉电阻的隔直电容。见下页。

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[10.22] 按公式9.47 kHz。

[10.23] 压控振荡器,VI和周期T或频率f的关系

导数大于零,单调递增,所以VI增加,周期T也随之增大,频率则减小。

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[10.24] PNP三极管是共集电极组态,为射极跟随器,即发射极VE VB相差0.3 V(因为锗管导通电压低)。

当所有按键断开时,VB=0,VE=0.3 V, 多谐振荡器不振,即不响

当按键按下时,VB数值改变,VE改变,多谐振荡器振荡,VCO=VE

S1按下时,基极电流很小,可忽略, 有:

或者

最后求出振荡频率为457 Hz

电子琴原型电路

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[10.26] 计算Vo1高电平持续时间TH=1.1 s,低电平TL=1.04 s;

VOH=11 V,据图可以算出VCO=8.8 V

VOL=0.2 V,据图可以算出VCO=6 V

计算得到低音611 Hz和高音876 Hz,分别持续1.1 s和1.04 s

可以按照电路中的,节点法、网孔电流法、回路法和等效电路求VCO,如节点法有

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补充:RC一阶电路响应=零状态响应+零输入响应

零状态响应

零输入响应