8.4 脉冲产生电路（课件）《电子技术基础与技能》上好课（苏教版·凤凰职教）

《电子技术基础与技能》苏教版·凤凰职教 上好课—中职专业课 模块八 时序逻辑电路 8.4 脉冲产生电路 教学目标 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 知识目标 认识多谐振荡器、单稳态触发器、施密特触发器的基本结构，理解石英晶体振荡器的特点 能识别集成门电路组成的脉冲电路，看懂各电路工作波形，初步区分不同脉冲电路的用途与输出特性 建立脉冲电路分析思路，养成规范识图、严谨分析波形的职业习惯，为后续数字电路应用打下基础 能力目标 情感目标 教学目标 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 两个非门接成RC耦合正反馈电路 一、集成门电路组成的多谐振荡器 RC的另一个重要作用是组成定时电路，决定多谐振荡器的振荡频率和脉冲宽度 使之产生振荡 1.电路组成 教学目标 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 通过调换电容C的容量来粗调振荡周期 矩形脉冲信号的周期是由电容充、放电时间决定的 T ≈ 1.4RC 2.振荡周期的估算 通过改变电阻R的值来细调振荡周期 使电路的振荡频率达到要求 教学目标 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 组成 3个非门(G1、G2、G3) 两个电阻(R1、R2) 一个电容C 教学目标 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 电阻R2 由于R1C的值较大 非门G3的限流保护电阻，一般为100Ω左右 R1、C为定时元器件 R1的值要小于非门的关门电阻，一般在700Ω以下 从uo1到ui3的传输时间将大大增加，基本上由R1C的参数决定 教学目标 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 2.脉冲波形的整形 电路利用电容C的充放电过程 形成多谐振荡 控制电压ui3，从而控制与非门的自动启闭 教学目标 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 由门电路和RC元件等组成的多谐振荡器 输出信号的幅值稳定性好 二、石英晶体多谐振荡器 振荡频率易受温度、元件性能、电源波动等因素的影响 只能使用在对振荡频率稳定性要求不高的场合 对频率稳定性要求较高的数字电路中，都要求采用脉冲频率十分稳定的石英晶体多谐振荡器 教学目标 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 多谐振荡器 接入 石英晶体 教学目标 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 两个与非门 三、门电路构成的单稳态触发器 用集成与非门可以组成单稳态触发器，它有多种形式 一个RC积分电路 组成 教学目标 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 (1)电路的稳态 电路的工作原理如下: 无论ui是高电平还是低电平，G2处于关闭状态 输出uo为高电平，这是电路的稳态 (2)外加触发信号，电路翻转为暂稳态 稳态时，输入信号ui​为低电平 随着uC​下降，维持G2​开通的条件被破坏，G2​开通的状态是暂时的，即暂稳态 教学目标 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 (3)自动返回到稳态 当uc下降到关门电平时，G2由开通返回到关闭状态,uo由低电平返回到高电平 输入脉冲ui(它是正脉冲)的宽度twi 单稳态的输出脉冲宽度two ＞ 否则电容器放电，uc尚未降至G2的关门电平时，输入ui已变为低电平 这样会使G2门提前关闭 教学目标 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 为了避免这个弱点，可采用图8-3-8所示的负窄脉冲触发的积分型单稳态电路 教学目标 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 电路若输入负脉冲在暂稳态未结束时已消失 输入端回到了高电平时，G2门的输出端因积分延迟未完仍处于低电平状态 G3门被关闭，其输出始终为高电平.防止G2门提前关闭 消除了对输入脉冲宽度的依赖关系。电路中G4门起着隔离负载影响，并对输出脉冲整形 教学目标 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 施密特触发器 同相输出 四、施密特触发器的主要参数与工作波形 反相输出 教学目标 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 1.主要参数 ui上升过程中，输出电压uo产生跳变所对应的输入电压值 上限触发电压(正向阈值电压)UT+ ui下降过程中，输出电压uo产生跳变所对应的输入电压值 下限触发电压(负向阈值电压)UT- 回差电压越大，施密特触发器的抗干扰性能越强。施密特触发器的这种特性称为滞回特性 回差电压ΔUT = UT+ 一 UT- 教学目标 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 输入三角波时，根据施密特触发器的电压传输特性 可得到对应施密特触发器的输出波形 2.工作波形 教学目标 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 教学目标 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 施密特触发器广泛用于将正弦波、三角波及变化缓慢的非矩形波等变换成矩形波 五、实践应用 1.波形的变换 输出脉宽tW可由回差电压ΔUT = UT+ 一 UT-调节 教学目标 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 2.脉冲波形的整形 矩形脉冲信号经过传输之后往往会发生失真或带有干扰信号 利用施密特触发器 可以有效地将波形整形或去除干扰信号 (要求回差ΔUT大于干扰信号的幅度) 教学目标 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 3.幅度鉴别 对一串幅度不相等的脉冲信号，要剔除其中幅度不够大的脉冲 可用施密特触发器构成的脉冲幅度鉴别器来实现，可以鉴别幅度大于UT+的脉冲信号 教学目标 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 施密特触发器的特点是电压传输具有滞回特性 4.构成多谐振荡器 输出端 能使它的输入电压在UT+ 与 UT-之间不停地往复变化 矩形脉冲 可得到 利用施密特触发器外接RC电路就可以构成多谐振荡器 教学目标 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 工作过程: 接通电源后，电容C上的电压为0，输出u0为高电平 u0的高电平通过电阻R对C充电，使uc上升 当uc到达UT+ 时 触发器翻转 输出uo由高电平变为低电平 教学目标 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 然后C经R向输出端放电，使u下降 uo再次通过R对C充电，如此反复，形成振荡 当uc下降到UT-时 电路又发生翻转 输出uo变为高电平 正向 教学目标 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 集成门电路组成的多谐振荡器 石英晶体多谐振荡器 门电路构成的单稳态触发器 施密特触发器的主要参数与工作波形 划重点！ 单项选择题 1.下列电路中不需要外加触发信号就能自动产生脉冲的是（） A. 单稳态触发器 B. 多谐振荡器 C. 施密特触发器 D. 寄存器 答案：B 解析：多谐振荡器上电即自激振荡，持续输出脉冲；单稳态与施密特触发器都需要输入信号才能工作。 课后练习 单项选择题 2.施密特触发器的主要参数不包括（） A. 上限阈值电压 B. 下限阈值电压 C. 回差电压 D. 振荡频率 答案：D 解析：振荡频率是振荡器的参数，施密特触发器的核心参数为上限阈值、下限阈值与回差电压。 课后练习 认知题 1.该电路名称是什么？输出为什么波形？依靠什么元件实现振荡？ 课后练习 答案：电路为集成门电路多谐振荡器；输出为连续矩形脉冲波；依靠RC充放电使门电路电平反复翻转实现振荡。 认知题 2.该电路体现了什么特性？主要作用是什么？ 课后练习 答案：体现滞回（回差）特性；主要作用是将不规则、带干扰的输入波形整形为标准矩形脉冲，同时抑制干扰信号。 正向 教学目标 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 正向 教学目标 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 1.简述集成门电路组成的多谐振荡器的工作原理。 2.石英晶体多谐振荡器为什么频率稳定性极高？适用于什么场合？ 3.简述门电路构成的单稳态触发器的工作过程与主要用途。 感谢观看 $