脉冲的产生与整形电路VIP专享VIP免费

第15章脉冲的产生和整形电路本章学习目标15.1锯齿波电压发生器和多谐振荡器15.2单稳态触发器15.3施密特触发器本章小结本章学习目标1．掌握锯齿波的参数，理解锯齿波电压发生器原理，了解自举补偿锯齿波电路的工作原理。2．掌握多谐振荡器的电路形式、工作原理及振荡周期的估算方法。3．掌握与非门组成的单稳态触发器电路特点及工作原理。4．了解施密特触发器的电路特点及工作原理。15.1锯齿波电压发生器和多谐振荡器15.1.1锯齿波电压发生器15.1.2多谐振荡器15.1.1锯齿波电压发生器锯齿波电压在示波器、雷达、自动控制和测量仪器等设备中广泛应用。一、锯齿波电压的参数1．扫描期T1：要求在T1时间内电压随时间线性变化。2.回扫期TB：电压在此期间迅速回到起始值，要求越小越好。3．休止期TN：是扫描结束到下次扫描开始的间隔时间。4．恢复期T2：T2=TB+TN。5．重复周期T：T=T1+T2。6．频率f：f=1/T。7．扫描幅度Vm：扫描期内电压的幅值。二、锯齿波电压发生器基本原理1．工作原理：利用电容器的缓慢充电和快速放电的过程，在电容器两端得到锯齿波电压。2．工作过程：初始时开关S闭合，VC=0。若将S断开，C开始充电，=RC，VC按指数规律上升，经短暂时间T1(T1<<)后再将S闭合，C快速放电。不断重复上述过程，就可以得到锯齿波。3．简单的锯齿波电压发生器：用晶体管V代替开关S，在V的基极输入连续的矩形波，让V交替地工作在截止与饱和状态，就可以获得锯齿波电压。三、自举补偿锯齿波电路+VG为电源；V2是射极跟随器；V1起开关作用；C1为自举电容器；V3是隔离二极管。1．电路：2．要求：自举电容C1电容量足够大。3．工作原理：V1截止时，电容C充电，V2输出锯齿波正程电压；V1饱和导通时，C迅速放电，V2输出锯齿波逆程电压。同时+VG通过V3、、C1、Re对C1再充电补足被放掉的电荷。15.1.2多谐振荡器在电路数字系统中，经常要处理脉冲的产生、延时、整形等问题，多谐振荡器、单稳态触发器和施密特触发器可以实现这些功能。多谐振荡器：能自动反复输出矩形脉冲的自激振荡电路，是无稳态电路。无稳态电路：不需要外加触发信号，电路的输出状态会在高、低电平两种状态间反复不停的翻转，没有稳定的状态。一、用非门组成的多谐振荡器1．结构特点输出端与输入端接有反馈线，电路成环形。2．工作原理3.起振条件(R+R1)≤0.85k；R<0.8k。4.实现电路用一块T081型四非门或一SN74S04型六非门集成电路实现。用一块SN7400型四2输入与非门或CC4011型四2输入与非门，把每个与非门的输入端并接后改为非门来实现。二、环形多谐振荡器的改进电路2．参数选择：电位器R为1k，C为15pF；1.改进电路：原电路中的R用电位器来代替，构成频率可调的多谐振荡器。3．频率可调范围：1.4~8MHz4.带石英晶体的环形振荡器特点：提高频率的稳定性；电路输出的工作频率决定于石英晶体的串联谐振频率f。15.2单稳态触发器15.2.1用与非门组成的单稳态触发器15.2.2单稳态触发器集成电路简介单稳态触发器：有一个稳定状态和一个暂稳态的触发器。主要应用：延时、整形等方面。15.2.1用与非门组成的单稳态触发器1．电路组成：两个与非门；一个积分电路。2．工作原理：电路处于稳态→外加触发信号，电路翻转为暂稳态→自动返回到稳态。（1）电路的稳态无论vI是高电平还是低电平，G2处于关闭状态，输出vO为高电平，这是电路的稳态。（2）外加触发信号，电路翻转为暂稳态设稳态时vI为低电平。当vI电平由低变高时，由于vC不能突变仍保持高电平，则使vO电平从高变低；随电容C的放电过程进行，vC将下降，维持G2开通的条件将被破坏，因此G2开通的状态是暂时的，是暂稳态。（3）自动返回到稳态当vC下降到关门电平时，G2由开通返回到关闭状态，vO由低电平返回到高电平。3．正常工作条件：输入正脉冲vI的宽度tpI一定要大于单稳态的输出脉冲宽度tp。4．弱点：正常工作依赖输入脉冲宽度。5．改进措施：采用负窄脉冲触发的积分型单稳电路。15.2.2单稳态触发器集成电路简介一、CT74121型单稳态触发器简介1．引线排列2．功能说明：表示任意值；↓表示电平从高到低的跳变；↑表示电平从低到高的跳变；单稳态触发器输出脉冲的宽度由定时元件R和...