发展医学七章脉冲电路.ppt

第一章 绪 论 第七章 脉冲电路 7.1 概述 7.2 集成555 定时器 7.3 施密特触发器 7.4 单稳态触发器 7.5 多谐振荡器 第七章 脉冲电路 7.1 概述 高、低电平 1、0 1. 矩形脉冲的特性参数 T T — 脉冲周期 Um Um— 脉冲幅度 0.5Um tW tW — 脉冲宽度 0.1Um 0.9Um tr tr — 上升时间 tf tf — 下降时间 7.3 施密特触发器 7.3.1 用 555 定时器构成的施密特触发器 一、普通反相器和施密特反相器的比较 A Y 1 普通反相器 uA UTH uY ? TTL： 1.4 V CMOS： 施密特反相器 A Y uA UT+ UT– 上限阈值电压 下限阈值电压 uY 回差电压： 二、电路组成及工作原理 +VCC uO1 TD 8 3 1 6 5 7 2 4 1 uI 工作原理 uI t UOH uO t UOL O O 0 1 1 0 1 0 UCO 外加 UCO 时, 可改变阈值和回差电压 +VDD uO2 uI 上升时与 2VCC/3 比 uI 下降时与 VCC/3 比 三、滞回特性及主要参数 (一) 滞回特性 UT– O uI uO UOH UOL UT+ uI 增大时与上限阈值比 特点: uI 减小时与下限阈值比 上限阈值电压 (二) 主要静态参数 回差 电压 下限阈值电压 回差电压 ?UT = UT+ – UT– 集成施密特触发器 一、CMOS 集成施密特触发器 （一） 引出端功能图 CC40106 1A 1Y 2A 2Y 3A 3Y 6A 6Y 5A 5Y 4A 4Y VDD VSS 1 2 3 4 5 6 7 14 13 12 11 10 9 8 CC4093 3A 3B 3Y 4Y 4A 4B VDD VSS 1 2 3 4 5 6 7 14 13 12 11 10 9 8 1A 1Y 1B 2A 2Y 2B （二） 主要静态参数 CC40106、CC4093 的主要静态参数 电参数 名称 符号 测试条件 参 数 单位 VDD 最小值 最大值 上限阈值电压 UT+ 5 10 15 2.2 4.6 6.8 3.6 7.1 10.8 V 下限阈值电压 UT– 5 10 15 0.9 2.5 4 2.8 5.2 7.4 V 滞回 电压 ?UT 5 10 15 0.3 1.2 1.6 1.6 3.4 5 V 二、TTL 集成施密特触发器（略） 7. 3. 2 施密特触发器的应用 一、接口与整形 （一） 接口 MOS或 CMOS 1 把缓变输入信号转换为TTL系统要求的脉冲 正弦波 振荡器 1 （二） 整形 输入 输出 UT+ UT– 二、阈值探测、脉冲展宽和多谐振荡器 （一） 阈值探测 输入 UT– UT+ 输出 （二） 脉冲展宽 C A uO uI uA 集电极开路输出 uI uA uO UT+ UT– （三） 多谐振荡器 C uO 1 R UOH UT+ UOL UT+ UOH UT– 7.4 单稳态触发器 特点: 1. 只有两种状态: 稳态和暂稳态； 2. 外来触发 （窄） 脉冲使: 稳态?暂稳态?稳态； 3. 暂稳态持续时间仅取决于电路参数, 与触发脉冲无关。 用途： 定时：产生一定宽度的方波。 延时：将输入信号延迟一定时间后输出。 整形：把不规则波形变为宽度、幅度都相等的脉冲。 7.4.1 用 555 定时器构成的单稳态触发器 一、电路组成及工作原理 +VCC uO 8 3 1 6 5 7 2 4 1 TD Q R C uI uC uI 与 VCC/3 比较 uC 与 2VCC/3 比较 稳态： TD 饱和, Q = 0 1 1 0 1 0 1 饱和 暂稳态： TD 截止, Q = 1 1 1 0 截止 引起暂稳态的原因: 1. 通电的随机过程； 2. uI 从 1 ? 0 使 u2 VCC/3， 引起 Q = 1，TD 截止。 暂稳态 ? 稳态 自动 0 1 0 0 导通 饱和 1 1 0 0 二、工作波形 uO uI VCC 0 uC 0 2VCC/ 3 VCC uO 三、主要参数 1. 输出脉冲宽度 tw tw uC（0+） = 0, uC（?） = VCC , uC（tw） = 2VCC / 3 2. 恢复时间 tre 很小 ?2 = RCESC 3. 最高工作频率 fmax 6 2 7 8 4 1 5 3 555 R C + +VCC 0.01 ?F uI + uC – 7.4.2 用 门电路构成的单稳态触发器 电路组成及工作原理 稳态时： ui=0 所以uo=UOH，uc