20xx年醫(yī)學(xué)專(zhuān)題—脈沖信號(hào)的產(chǎn)生與整形資料(已修改)
2025-11-13 23:14 本頁(yè)面
【正文】 ,第7章 脈沖波形(bō x237。nɡ)的產(chǎn)生與整形,167。7.1 概述(ɡ224。i sh249。),167。7.2 施密特觸發(fā)器,167。7.3 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,167。7.5 555定時(shí)器及其應(yīng)用(y236。ngy242。ng),167。7.4 多諧振蕩器,第一頁(yè)，共六十二頁(yè)。,本章(běn zhānɡ)教學(xué)要求,1. 了解555定時(shí)器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(t232。diǎn)、施密特觸發(fā)器和單 穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的性能特點(diǎn)。,3. 掌握多諧振蕩器的振蕩頻率與定時(shí)(d236。nɡ sh237。)元件R、C取值的關(guān)系；,2. 理解555定時(shí)器的基本功能，多諧振蕩器、施密特觸發(fā)器和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的工作原理。,4. 掌握施密特觸發(fā)器和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸出電壓與輸入電壓之間的關(guān)系；,第二頁(yè)，共六十二頁(yè)。,vI,R1,G1,G2,vO,vO,v39。I,R2,兩級(jí)CMOS反相器 構(gòu)成(g242。uch233。ng)施密特觸發(fā)器,167。7.2 施密特觸發(fā)器,167。7.2.1 用兩級(jí)CMOS反相器構(gòu)成(g242。uch233。ng)的施密特觸發(fā)器,≥,第三頁(yè)，共六十二頁(yè)。,≤,第四頁(yè)，共六十二頁(yè)。,CMOS集成(j237。 ch233。nɡ)施密特觸發(fā)器電路,TP2,TN1,vI,TP1,TN2,TP3,vO39。,●,TN3,VDD,TP4,TN5,TP5,TN6,vO39。39。,vO,VDD,TP6,施密特觸發(fā)器,整形(zhěng x237。ng),(a),緩沖(huǎnchōng)輸出,vI,vO,(b),167。7.2.2 集成施密特觸發(fā)器,圖中TPTP5及TNTN5構(gòu)成兩個(gè)首尾相連的反相器，用來(lái)改善輸出波形(整形)；TP6和TN6組成輸出緩沖級(jí)，以提高電路的帶負(fù)載能力，同時(shí)起隔離作用。,第五頁(yè)，共六十二頁(yè)。,CC40106閾值(y249。 zh237。)數(shù)值,TTL施密特觸發(fā)器閾值(y249。 zh237。)數(shù)值,集成施密特觸發(fā)器上、下限(xi224。xi224。n)觸發(fā)器電平典型數(shù)值：,第六頁(yè)，共六十二頁(yè)。,vI,t,O,vO,t,O,VT－,VT＋,用施密特觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)波形(bō x237。nɡ)變換,167。7.2.3 施密特觸發(fā)器的應(yīng)用(y236。ngy242。ng),(1) 波形(bō x237。nɡ)變換,將輸入的正弦波、三角波、鋸齒波等變換成矩形波輸出。,第七頁(yè)，共六十二頁(yè)。,vI,t,O,vO,t,O,VT－,VT＋,用施密特觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)(sh237。xi224。n)波形整形,(a),vI,t,O,vO,t,O,VT－,VT＋,(b),vI,t,O,vO,t,O,VT－,VT＋,(c),(2) 脈沖(m224。ichōng)整形,當(dāng)矩形脈沖經(jīng)過(guò)傳輸后因以下原因發(fā)生(fāshēng)畸變，可通過(guò)施密特觸發(fā)器的整形獲得滿意的矩形脈沖波形。,(a) 傳輸線上電容較大，波形的上升和下降沿變壞； (b) 阻抗不匹配，波形的上升沿和下降沿產(chǎn)生振蕩； (c) 受到干擾，脈沖波形上疊加有噪聲。,第八頁(yè)，共六十二頁(yè)。,用施密特觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)(sh237。xi224。n)脈沖鑒幅,vI,t,O,vO,t,O,VT－,VT＋,(3) 脈沖(m224。ichōng)鑒幅,利用施密特觸發(fā)器可以從輸入幅度不等的一串脈沖中去掉幅度較小的脈沖，保留幅度超過(guò)V+的脈沖。只有當(dāng)輸入脈沖信號(hào)(x236。nh224。o)的幅度大于施密特觸發(fā)器上限觸發(fā)電平時(shí)，在輸出端才產(chǎn)生輸出信號(hào)(x236。nh224。o)。,第九頁(yè)，共六十二頁(yè)。,(4) 施密特觸發(fā)器的特點(diǎn)(t232。diǎn),施密特觸發(fā)器屬于雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路，它具有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)。兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)的轉(zhuǎn)換都需要外加(w224。ijiā)觸發(fā)脈沖的推動(dòng)才能完成。 輸入信號(hào)從低電平上升V或從高電平下降到V+時(shí)，電路狀態(tài)就會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)換。因此施密特觸發(fā)器屬于電平觸發(fā)的雙穩(wěn)態(tài)電路。 電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)，通過(guò)電路內(nèi)部的正反饋是輸出淡雅的波形邊沿變得很陡，利用施密特觸發(fā)器的這一特性可以完成對(duì)信號(hào)脈沖的波形變換、整形、幅度鑒別、脈沖展寬。,第十頁(yè)，共六十二頁(yè)。,167。7.3 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器具有穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)兩個(gè)不同的工作狀態(tài)。在外界觸發(fā)(ch249。fā)脈沖作用下，能從穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)為暫穩(wěn)態(tài)，維持一段時(shí)間后，電路又能自動(dòng)地翻轉(zhuǎn)為穩(wěn)態(tài)。暫穩(wěn)態(tài)維持時(shí)間的長(zhǎng)短取決于電路本身的參數(shù)，與外界觸發(fā)(ch249。fā)脈沖無(wú)關(guān)。,167。7.3.1 集成(j237。 ch233。nɡ)門(mén)構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,根據(jù)維持暫態(tài)的RC定時(shí)電路的不同接法，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器可以(kěyǐ)分為微分型和積分型兩大類(lèi)。,(1) 微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,輸入端微分電路,微分型定時(shí)電路,第十一頁(yè)，共六十二頁(yè)。,amp。,amp。,(a),G2,G1,C,v2,R,Ri,vO1,vO2,v1,vI,Ci,5100pF,微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及其工作(gōngzu242。)波形,vI,v1,,vO1,vO2,,v2,(b),3.6V,0.3V,0.3V,1.4V,3.6V,0.3V,3.6V,0.3V,1.4V,1.5V,3.6V,0.3V,tw,反饋(fǎnku236。)線,(a) 0～t1為穩(wěn)定狀態(tài)。 輸入端無(wú)輸入信號(hào)觸發(fā)或觸發(fā)輸入為高電平。當(dāng)選取Ri大于3.2kΩ時(shí)，使vI高于開(kāi)門(mén)電平，vO1=0.3V；選取R小于0.9kΩ，使v2低于關(guān)門(mén)(guān〃m233。n)電平，vO2=3.6V。觸發(fā)器處于穩(wěn)定狀態(tài)（vO1=VOL，vO2=VOH ）。,0,t1,t2,當(dāng)t=t1時(shí)，輸入端vI下跳變，v1產(chǎn)生一個(gè)負(fù)尖峰脈沖，vO1上跳至高電平，v2隨之跳變?yōu)楦唠娖?，使vO2為低電平，觸發(fā)器受觸發(fā)發(fā)生一次翻轉(zhuǎn)，從而進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)（vO1=V
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