波形變換ppt課件-資料下載頁(yè)
2025-01-14 23:44本頁(yè)面
【正文】 ?把石英晶體與 RC多諧振蕩器中的電容串聯(lián)起來(lái)就構(gòu)成了石英晶體多諧振蕩器。 vI 1vI 2vI 3vO 1vO 2vOG1G2G3 1 5 石 英 晶 體 環(huán) 形 振 蕩 器CRSR石 英 晶 體石 英 晶 體 環(huán) 形 振 蕩 器石 英 晶 體圖 6?由石英晶體的電抗頻率特性可知，當(dāng)外加電壓的頻率為 f0時(shí)，其等效阻抗最小，所以頻率為 f0的電壓信號(hào)最容易通過(guò)，并在電路中形成正反饋。因此振蕩器的工作頻率為 f0。 ?石英晶體振蕩器的振蕩頻率取決于石英晶體的固有諧振頻率 f0，與外接電阻、電容無(wú)關(guān)。其工作原理與RC環(huán)形多諧振蕩器基本相同。 (四 ) 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 ?單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的暫穩(wěn)態(tài)是靠 RC電路的充放電過(guò)程來(lái)維持的，根據(jù) RC電路的不同接法，可分為微分型和積分型。 ?以 TTL與非門(mén)、 RC微分電路構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器為例說(shuō)明其工作原理。 1. TTL與非門(mén)微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 ?在基本 RS觸發(fā)器中插入一個(gè) RC微分電路環(huán)節(jié)就構(gòu)成了單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，如圖 616所示。 0 . 4 7 k ΩvIvO 1vOvI 2C0 . 0 1 μ FRG1G2Ωμ圖 616 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 ?電路接通電源后 ,無(wú)脈沖觸發(fā)信號(hào) (vI=1)輸入時(shí) ,電路處于穩(wěn)態(tài)。 G1門(mén)開(kāi)通， vO1=0， G2門(mén)關(guān)閉 vO=1。 ?在輸入端加入負(fù)脈沖信號(hào)后， vO1=1。由于 C上電壓不能突跳，則 vI2隨 vO1上跳并大于 VT (VT=)值，使 G2門(mén)開(kāi)通， vO=0。電路由穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)到暫穩(wěn)態(tài)。 ?在暫穩(wěn)態(tài)期間，由于 vO1不斷地給電容器 C充電，電容器上的電壓 vC不斷升高，而使 vI2逐漸下降。當(dāng) vI2下降到小于閾值電壓 VT時(shí)， G2門(mén)又關(guān)閉， vO=1。此時(shí)輸入負(fù)觸發(fā)脈沖早已消失， vI為高電平。則 G1又開(kāi)始導(dǎo)通， vO1=0， vI2隨之下跳為負(fù)值，然后 C開(kāi)始放電，使vI2恢復(fù)到正常的低電平。電路處于穩(wěn)態(tài)。其工作波形如圖 617所示。 輸出脈沖寬度 Tw近似計(jì)算： Tw≈(RO+R)C 公式中的 RO為與非門(mén)的輸出電阻， RO≈100Ω。 tttt0000vOVTvI 2vO 1vI圖 6 1 7 單 穩(wěn) 態(tài) 觸 發(fā) 器 工 作 波 形單 穩(wěn) 態(tài) 觸 發(fā) 器 工 作 波 形 ?脈沖整形 ?脈沖定時(shí) ?脈沖延時(shí) 脈沖整形 ?單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸出脈沖的幅度和寬度是確定的，利用這一性質(zhì)，可將寬度和幅度不規(guī)則的脈沖串，整形為寬度和幅度一定的脈沖串，如圖 618所示。 tvI0tvO0 1 8 脈 沖 波 形圖 6脈 沖 波 形脈沖定時(shí) ?由于單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器能產(chǎn)生一定寬度 Tw的矩形輸出脈沖 ， 利用這個(gè)脈沖去控制某電路 ， 使其在 Tw時(shí)間內(nèi)動(dòng)作 （ 或不動(dòng)作 ） ， 起到了定時(shí)作用 。 例如 ，利用脈沖寬度為 Tw的正矩形脈沖作為門(mén)輸入的信號(hào) vB， 而與門(mén)的另一個(gè)輸入端信號(hào)為 vA。 只有當(dāng)矩形波 vB為 1的 Tw時(shí)間內(nèi) ， 信號(hào) vA才能通過(guò)與門(mén) ， 輸出才有脈沖 ， 如圖 619所示 。 單 穩(wěn) 電 路vAvBvOvI( a ) 邏 輯 圖vOvIvBvA( b ) 波 形 圖圖 6 1 9 脈 沖 定 時(shí) 電 路Tw單 穩(wěn) 電 路邏 輯 圖 波 形 圖脈 沖 定 時(shí) 電 路脈沖延時(shí) ?Tw時(shí)間 ， 稱這個(gè)時(shí)間為延時(shí) 。 邏輯圖和波形圖如圖 620 所示 。 單 穩(wěn) 電 路TwvIvOTwvIvO00t1t2tt圖 6 2 0 脈 沖 延 時(shí)( a ) 邏 輯 圖( b ) 波 形 圖單 穩(wěn) 電 路脈 沖 延 時(shí)邏 輯 圖波 形 圖3. 施密特觸發(fā)器 ?TTL與非門(mén)構(gòu)成的施密特觸發(fā)器 ?圖 621是三個(gè) TTL與非門(mén)和一個(gè)二極管構(gòu)成的施密特觸發(fā)器門(mén)G1為反相器 ,門(mén) GG3組成基本 RS觸發(fā)器，二極管 D起電平偏移作用。 RSG1G2G3vIvOD 2 1 施 密 特 電 路圖 6施 密 特 電 路下圖是 vI為三角波時(shí)輸出 vO隨 vI變化的波形圖 。 VO HVO LVT += 1 . 4 VVT = 0 . 7 VvOtt00 2 2 工 作 波 形 圖圖 6工 作 波 形 圖4. 施密特觸發(fā)器的應(yīng)用 ?波形的變換與整形 ?幅度鑒別 ?脈沖展寬電路 波形的變換與整形 ?利用施密特觸發(fā)器可以將正弦波、三角波變換成矩形波。如圖 623所示 vIvOVT +VT 2 3 波 形 變 換 和 整 形圖 6波 形 變 換 和 整 形波 形 變 換 和 整 形幅度鑒別 ?施密特觸發(fā)器的輸出狀態(tài)取決于輸入信號(hào) vI的幅度，因此它可以用來(lái)作為幅度鑒別電路。只有當(dāng)脈沖信號(hào) vI的幅度大于VT+的脈沖，電路才輸出一個(gè)脈沖，而幅度小于 VT+的脈沖，電路無(wú)輸出脈沖，其工作波形圖如圖 624所示。 幅度鑒別 vIvOVT +VT 圖 6 2 4 幅 度 鑒 別 波 形幅 度 鑒 別 波 形脈沖展寬電路 ?脈沖展寬電路原理圖、工作波形圖如圖625(a)、 (b)圖所示。 VC CvIvOG1RCvC( a ) 原 理 圖vIvOvCVT +( b ) 波 形 圖 2 5 脈 沖 展 開(kāi) 電 路原 理 圖原 理 圖波 形 圖波 形 圖圖 6脈 沖 展 開(kāi) 電 路?電容器 C與集電極開(kāi)路反相器的輸出端并聯(lián)到施密特觸發(fā)器的輸入端。當(dāng) vI為高電平時(shí)，門(mén) G1輸出為低電平，電容器不能充電， vC≈0，施密特觸發(fā)器輸出為高電平。當(dāng) vI為低電平時(shí)，門(mén) G1輸出為應(yīng)為高電平， ?而 vC不能跳變， VCC通過(guò) R給 C充電， vC按指數(shù)曲線上升，當(dāng) vC上升到略大于 VT+時(shí)，施密特觸發(fā)器由高電平下跳為低電平。從而使 vO的波形展寬。 RC決定展寬大小。改變RC值的大小就可以改變施密特觸發(fā)器的輸出脈沖寬度。
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