脉冲波形的产生与整型演示文稿.ppt

脉冲波形的产生与整型演示文稿
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（优选）脉冲波形的产生与整型
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脉冲信号的定义
脉冲信号是指一种持续时间极短的电压或电流波形。
按非正弦规律变化。
2、三角波

I2
I2 =VTH
迅速使 o1 = 1
o =0
如果触发脉冲已经消失，即vI已由高电平回到低电平
回到稳态
电容放电
c =0
I2 =VＤＤ
VDD经过R 向电容C充电
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图2 单稳态触发器的工作波形
暂稳态维持时间ＴW就是电容C开始充电至电压升高到VDD/2 所需要的时间。
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（３）触发脉冲对单稳态触发器工作得影响
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2、集成单稳态触发器
TTL和CMOS电路均有，应用时，外电路简单，少许几个元件即可工作，脉冲宽度计算方便。
TTL—74LS121
集成单稳态触发器74LS121简化原理图
当出现以下几种情况时，控制电路将产生窄脉冲：
（1）若A1、A2中至少有一个接低电平时，同时在B端输入一上升沿；
（2）若B端接高电平时，A1、A2中至少有一个输入下降沿。
74LS121功能表
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74LS121 在使用时，要在芯片 10、11 引脚之间接电容，根据输出脉宽的要求，定时电阻 R 可采用外接电阻或芯片内部的电阻。
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3 单稳态触发器的应用
 用于整形
将宽度和幅度不规则的脉冲整形为规则的脉冲。
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 用于定时
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多谐振荡器—第23讲
多谐振荡器也称自激振荡器，是产生矩形脉冲波的典型电路，常用来做脉冲信号源。
多谐振荡器没有输入端，接通电源便自激振荡。多谐振荡器一旦起振之后，电路没有稳态，只有两个暂稳态，它们交替变化，输出连续的矩形脉冲信号，因此又称它为无稳态电路。
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一、由门电路构成的多谐振荡器
1、最简单的环形多谐振荡器
环形振荡器是利用门电路固有的传输延迟时间，将奇数个反相器首尾相接而形成的
工作原理
若ui1的周期为6tpd ，则ui1与uo波形相同。
输出波形的周期为6tpd
T = 6t pd = 2 Nt pd ( N = 3)
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结 论
根据上述原理，将任何大于、等于3的奇数个反相器首尾相连地串接在一起均可构成环形振荡器，而且振荡频率为
T=2ntpd
其中n为串联门的个数。
这种振荡器的突出优点是电路极为简单。
但是由于门电路的传输延迟时间极短，TTL电路只有几十纳秒，CMOS电路也不过一、二百纳秒，所以难于获得稍低一些的频率，而且频率不易调节。
为了克服这些缺点，引入了一些改进电路。
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2、RC环形多谐振荡器
假定
电路初态：
=1
v
O
1
=0
v
O
v
C
= 0V
电容充电
v
C
v
I
v
I
当
=VTH 时，
迅速使G1导通、 G2截止
电路进入第二暂态
v
O2
=1
v
O1
=0
=0
v
O
1
=1
v
O
（1）第一暂稳态（初态）电容充电，电路自动翻转到第二暂稳态
v
I
v
O
1
v
O
工作原理
vI
VDD
VTH
0
t
t
vO
VDD
0
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（2）第二暂稳态电容放电，电路自动翻转到第一暂稳态
电容放电
v
C
v
I
v
I
当
=VTH 时，
迅速使得G1截止、G2导通
电路返回第一暂稳态
υ
O2
=0
υ
O1
=1
v
I
v
O
1
v
O
T＝RC1n4≈
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3、石英晶体多谐振荡器
上面介绍的多谐振荡器的一个共同特点就是振荡频率不稳定，容易受温度、电源电压波动和RC参数误差的影响。
在数字系统中，矩形脉冲信号常用作时钟信号来控制和协调整个系统的工作。因此，控制信号频率不稳定会直接影响到系统的工作，显然，前面讨论的多谐振荡器是不能满足要求的，必须采用频率稳定度很高的石英晶体多谐振荡器。

石英晶体具有很好的选频特性。当振荡信号的频率和石英晶体的固有谐振频率fo相同时，石英晶体呈现很低的阻抗，信号很容易通过，而其它频率的信号