施密特触发器主要应用于(阎石数字电子技术基础第6版笔记和课后习题)

Posted 2023-05-28

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施密特触发器主要应用于(阎石数字电子技术基础第6版笔记和课后习题)

第7章脉冲波形的产生和整形

7.1 复习笔记

本章介绍矩形脉冲波形的产生和整形电路，详细介绍了常见的两种整形电路——施密特触发电路和单稳态电路，以及脉冲波形产生电路中，能自行产生矩形脉冲波形的各种多谐振荡电路，主要包括对称式和非对称式多谐振荡电路、环形振荡电路以及用施密特触发电路构成的多谐振荡电路等，还讲述了555定时器的工作原理和用它构成施密特触发电路、单稳态电路和多谐振荡电路的方法。本章重点内容为：施密特触发电路、单稳态电路、多谐振荡电路的工作原理和各元器件参数关系；脉冲电路的分析计算方法；555定时器的应用。

一、概述

1获取矩形脉冲波形途径

（1）产生：不用信号源，加上电源自激振荡产生波形。

（2）整形：输入信号源进行整形。

2矩形脉冲特性参数

描述矩形脉冲特性的主要参数如图7-1-1所示。

图7-1-1 描述矩形脉冲特性的主要参数

（1）脉冲周期T：周期性脉冲序列中相邻脉冲的时间间隔；

（2）脉冲幅度Vm：脉冲电压的最大变化幅度；

（3）脉冲宽度tw：脉冲前沿0.5Vm～脉冲后沿0.5Vm的一段时间；

（4）上升时间tr：脉冲上升沿0.1Vm～0.9Vm的时间；

（5）下降时间tf：脉冲下降沿0.9Vm～0.1Vm的时间；

（6）占空比q：tw与T的比值。

二、施密特触发器

1施密特触发器的结构和工作原理

（1）电路结构：施密特电路是通过公共发射极电阻耦合的两级正反馈放大器，其结构如图7-1-2所示。

（2）电压传输特性：

①T1饱和导通时的vE值必低于T2饱和导通时的值，故由截止变为导通的输入电压会高于T1由导通变为截止的输入电压，便可得到图7-1-3所示的电压传输特性；

②VT＋：正向阈值电压；VT－：负向阈值电压；|VT＋－VT－|＝ΔVT：回差电压。

图7-1-2 施密特触发电路

图7-1-3 施密特触发特性

（3）性能特点：

①输入信号从低电平上升的过程中，电路状态转换时对应的输入电平，与输入信号从高电平下降过程中对应的输入转换电平不同；

②在电路状态转换时，通过电路内部的正反馈过程使输出电压波形的边沿变得很陡。

2用门电路组成的施密特触发器

（1）结构：将两级反相器串接起来，同时通过分压电阻将输出端的电压反馈到输入端，就构成了图7-1-4所示的施密特触发器电路。

图7-1-4 用CMOS反相器构成的施密特触发器电路图

（2）工作原理：

①当v1＝0时，为正反馈电路，vO＝VO1≈0；

②当v1＝VTH时（上升），为放大区，vO＝VOH≈VDD；

③当v1＝VTH时（下降），为正反馈，vO＝VOL≈0。

3施密特触发器的应用（见表7-1-1）

表7-1-1 施密特触发器的应用