1、施密特觸發(fā)器
(1)門電路組成的施密特觸發(fā)器:將兩級反相器串聯(lián),同時通過分壓電阻將輸出端的電壓反饋到輸入端就構成了下圖所示的施密特觸發(fā)器電路,右圖是門電路構成的結構,左圖是元件符號。
(2)集成施密特觸發(fā)器:常見的集成施密特觸發(fā)器有74LS13,由于輸入部分附加了與門的邏輯電路,同時輸出端附加了反相器,所以,又稱為施密特觸發(fā)的與非門,在集成電路手冊中歸為與非門一類中,元件符號如下圖所示。
(3)應用
①波形變換:利用施密特觸發(fā)器轉換轉換過程中的正反饋作用,可以將邊沿緩慢變化的周期性信號轉換為邊沿很陡的矩形脈沖信號。
②脈沖整形:數(shù)字系統(tǒng)中,矩形脈沖經(jīng)傳輸后容易發(fā)生畸變,采用施密特觸發(fā)器將畸變的波形變換為較為標準的矩形脈沖。
③脈沖鑒幅:將一系列幅度不相同的脈沖信號加到施密特觸發(fā)器的輸入端,只有那些幅度大于某個值的脈沖才會在輸出端產(chǎn)生輸出信號。
2、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器
(1)門電路組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器:單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的暫穩(wěn)態(tài)通常都是依靠RC電路的充放電過程來維持的,根據(jù)RC電路的不同接法,又將單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器分為積分型和微分型兩種。
①微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器
②積分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器
(2)集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器:常用的集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器有74LS121。
3、多諧振蕩器
多諧振蕩器是一種自激振蕩器,接通電源以后,不需要施加觸發(fā)信號,就可以自動的產(chǎn)生矩形脈沖,由于矩形波中含有豐富的高次諧波,所以將矩形波振蕩器稱為多諧振蕩器。
(1)對稱式多諧振蕩器
(2)非對稱式多諧振蕩器
(3)環(huán)形振蕩器
(4)施密特觸發(fā)器構成的多諧振蕩器
(5)石英晶體多諧振蕩器
4、555定時器及其應用
上面所提到的施密特觸發(fā)器,單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,多諧振蕩器只給出了原理圖并沒有給出分析過程,因為在實際中,這種分立元件組成的電路會受到溫度的影響(大多數(shù)由晶體管構成,晶體管受溫度影響很大),所以在實際設計中比較難調(diào)試,一般波形產(chǎn)生電路的設計步驟都是采用集成芯片的形式,便與調(diào)試,受溫度影響較小,成本較低。
555是一種多用途的數(shù)字-模擬混合集成電路,利用這個芯片可以構成施密特時觸發(fā)器,單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器。自從Signetics推出這款產(chǎn)品以后,國際上主要的電子公司都相繼生產(chǎn)了這款芯片,隨后我國也生產(chǎn)出了雙極型定時器CB555。
(1)電路結構與工作原理
(2)555構成施密特觸發(fā)器
(3)555構成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器
(4)555構成多諧振蕩器
555構成的多諧振蕩器是最常用的電路,因為可以將生成的矩形波用做系統(tǒng)時鐘,計數(shù)脈沖,矩形波發(fā)生器,PWM控制等電路,所以555構成的多諧振蕩器廣泛用于電路設計當中。電路原理圖如下圖所示。
可以通過電路分析中的一階電路的時域響應來計算輸出的電壓波形,理想狀態(tài)下的輸出波形如下圖所示。
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