数字电路技术基础第十章
《数字电路技术基础》课件
1
复杂可编程逻辑器件是一种可编程逻辑器件，其 内部由多个逻辑门和触发器组成，可以编程实现 各种复杂的数字电路。
2
CPLD的规模比FPGA小，但其结构更加简单，易 于设计和实现。
3
CPLD广泛应用于低成本、低功耗的数字系统， 如消费电子、汽车电子等领域。
06 数字电路实验与实践
CHAPTER
数字电路实验箱介绍
译码器
将输入的二进制代码转换为另一种二进制代 码，常用于数据传输和存储。
多路选择器
根据选择信号选择一路输入信号输出，常用 于数据传输和存储。
比较器
比较两个二进制数的大小，输出比较结果， 常用于数据传输和存储。
04 时序逻辑电路
CHAPTER
时序逻辑电路概述
定义
时序逻辑电路是一种具有记忆功能的电路，其输出不仅取决于当 前的输入，还与之前的输入状态有关。
组成
时序逻辑电路由组合逻辑电路和存储元件（如触发器）组成。
工作原理
时序逻辑电路在时钟信号的驱动下，按照一定的时序进行状态转换 。
触发器
1 2
定义
触发器是一种双稳态的存储元件，能够在外部信 号的作用下，从一个稳态跳变到另一个稳态。
分类
根据结构和工作原理，触发器可以分为RS触发器 、D触发器、JK触发器和T触发器等。
通过实验掌握基本门电路的工作原理和特性。
02
实验内容
搭建基本门电路，如与门、或门、非门等，测量输入输出电压，分析逻
辑功能。
03
实验步骤
搭建基本门电路，连接电源和测量仪表，输入信号并观察输出结果，记
录数据并分析。
组合逻辑电路实验
实验目的
通过实验掌握组合逻辑电路的设计和实现方法 。
数字电子技术基础(侯建军)
§1-2 逻辑代数基础
逻辑变量及基本逻辑运算 逻辑函数及其表示方法
逻辑代数的运算公式和规则
逻辑变量及基本逻辑运算
一、逻辑变量
取值：逻辑 0 、逻辑 1 。逻辑 0 和逻辑 1 不代 表数值大小，仅表示相互矛盾、相互对立 的两种逻辑状态
二、基本逻辑运算 与运算 或运算 非运算
返 回
与逻辑
只有决定某一事件的所有条件全部具备， 这一事件才能发生
乘基取整法 ：小数乘以目标数制的基数（ R=2 ），第 1一次相乘结果的整数部分为目的数的最高位 0 1 K0 0 -1，将其小 数部分再乘基数依次记下整数部分，反复进行下去， 直 K-1 K-2 K-3 K-4 K-5
由此得：(0.65)10=(0.10100)2 综合得：(81.65)10=(1010001.10100)2
逻辑表达式
―-‖非逻辑运算符
F= A
逻辑符号 1 A
F
三、复合逻辑运算 与非逻辑运算 或非逻辑运算 与或非逻辑运算
或逻辑真值表
A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 F 0 1 1 1 逻辑符号 A 1 B
F
或逻辑运算符，也有 N个输入： 用“∨”、“∪”表 逻辑表达式 示 F= A + B+ ...+
F= A + B
N
返 回
非逻辑
当决定某一事件的条件满足时，事件不发 返 回 生；反之事件发生，
非逻辑真值表 A F 0 1 1 0
§1-1 数制与编码
进位计数制 数制转换
数值数据的表示
常用的编码
§1-2 逻辑代数基础
逻辑变量及基本逻辑运算 逻辑函数及其表示方法
逻辑代数的运算公式和规则
数字电子技术基础第五版第十章
1. 原理分析
* 稳V 态 I 0 ,V O 下 1 ,( V O 1 V O ： )V H A , V O ； H *V I后V ， O0,进入暂 V O 1 稳 0,C 开 态始 ，放电 *当放 VA 至 VTH 后V ， O1,返回稳态； V I后 C 重 ， 新 充 至 V OH
暂稳态时, Vo1,V ,Co1开始0充电
C 充电V至 I2VTH 时,VI2又引起正反馈
VI2 VO VO1
这期间vd维持低电平
电路迅速返V回 O稳 0,VO 态 1VDD,C放电至没有电压 稳， 态恢 。复
稳态 V I 0 ,V 下 d 0 ,V I ： 2 V D,V D O 0 ,(V O 1 V D)D C ,上无电 暂稳态时, Vo1,V ,Co1开始0充电
2. 性能参数计算 输出脉宽：
放电 回路
tw (R R o)C ln V V ( ( ) ) V V ( (0 t) ) (R R o)C ln V V O T H H
输出脉宽
输出脉 V O 0 时 冲间 宽 V A 从 ） 度 V O放 H 等 （ V 电 T于 的 H至 时间。
二、微分型单稳态触发器
则有： vAVTH R1R2R2VT
V TR 1R 2R2V TH(1R R 1 2)V TH
vA VT R2 R1 R2
VT+称为输入信号vI的正向阈值电压
3.当 v 从I 高电平 V逐D D渐下降时,有
VTH=
vI
vA
v o1
vo
设此时
VI =VT-
当 v 下I 降到使 vA 时V,电th 路的状态将迅速转换为
性能参数： 暂稳态输出的宽度
数字电路技术基础(全)-清华大学出版社
• 反演规则 -------对任一逻辑式
变换顺序 先括号， 然后乘，最后加
YY
， ，0 1，1 0， 原变量 反变量 反变量 原变量
不属于单个变量的 上的反号保留不变
《数字电子技术基础》
• 应用举例：
Y A( B C ) CD Y ( A BC )( C D ) AC BC A D BC D
《数字电子技术基础》
最小项的编号：
最小项
ABC ABC A BC A BC AB C AB C AB C ABC
取值 ABC 000 001 010 011 100 101 110 111
对应 10进制数 0 1 2 3 4 5 6 7
编号
m0 m1 m2 m3 m4 m5 m6 m7
《数字电子技术基础》
0011 )8421BCD
(0100101001 1000 )8421-BCD (1298 )D
BCD码除842l码外，常用的还有2421码、余3码、 余3循环码、BCD格雷码等等
《数字电子技术基础》
1.2 基本逻辑函数及运算定律
基本概念 逻辑：事物的因果关系 逻辑运算的数学基础：逻辑代数 在二值逻辑中的变量取值： 0/1 逻辑代数中的变量称为逻辑变量，用字 母A、B、C、…表示。其取值只有0或者l两 种。这里的0和1不代表数量大小，而表示两 种不同的逻辑状态，如，电平的高、低；晶 体管的导通、截止；事件的真、假等等。
1.2.2 逻辑代数的运算定律及规则
一、运算定律
证明方法：推演 真值 表
《数字电子技术基础》
用真值表证明 A B A B 的正确性。
《数字电子技术基础》
二、逻辑代数的常用公式
数字电子技术教案
数字电子技术教案第一章：数字电路基础1.1 数字电路简介了解数字电路的基本概念、特点和应用领域掌握数字电路的基本组成元素1.2 逻辑门认识与门、或门、非门、异或门等基本逻辑门掌握逻辑门的真值表和布尔表达式1.3 逻辑函数及其简化理解逻辑函数的概念和特点学会使用卡诺图和Karnaugh图进行逻辑函数的简化第二章：组合逻辑电路2.1 组合逻辑电路概述了解组合逻辑电路的定义和特点掌握组合逻辑电路的分析和设计方法2.2 常用组合逻辑电路认识加法器、编码器、译码器、多路选择器等常用组合逻辑电路学会分析组合逻辑电路的功能和真值表2.3 组合逻辑电路的设计方法学会使用逻辑门搭建组合逻辑电路掌握组合逻辑电路的测试和优化方法第三章：时序逻辑电路3.1 时序逻辑电路概述了解时序逻辑电路的定义和特点掌握时序逻辑电路的分析和设计方法3.2 常用时序逻辑电路认识触发器、计数器、寄存器等常用时序逻辑电路学会分析时序逻辑电路的功能和真值表3.3 时序逻辑电路的设计方法学会使用逻辑门和触发器搭建时序逻辑电路掌握时序逻辑电路的测试和优化方法第四章：数字电路仿真与实验4.1 数字电路仿真软件介绍了解常见的数字电路仿真软件及其功能学会使用至少一款数字电路仿真软件进行电路仿真4.2 组合逻辑电路实验利用仿真软件或实际电路搭建组合逻辑电路完成组合逻辑电路的功能测试和性能分析4.3 时序逻辑电路实验利用仿真软件或实际电路搭建时序逻辑电路完成时序逻辑电路的功能测试和性能分析第五章：数字电路应用案例分析5.1 数字电路在通信领域的应用了解数字电路在通信领域的主要应用实例分析通信系统中数字电路的作用和性能要求5.2 数字电路在计算机领域的应用了解数字电路在计算机领域的主要应用实例分析计算机中数字电路的作用和性能要求5.3 数字电路在其他领域的应用了解数字电路在其他领域的主要应用实例分析不同领域中数字电路的作用和性能要求第六章：数字电路设计方法与实践6.1 数字电路设计流程掌握数字电路设计的整体流程，包括需求分析、方案设计、原理图绘制、仿真测试、硬件实现和调试等步骤。
《数字电子技术基础》课后习题答案
《数字电路与逻辑设计》作业教材：《数字电子技术基础》（高等教育出版社，第2版，2012年第7次印刷）第一章：自测题：一、1、小规模集成电路，中规模集成电路，大规模集成电路，超大规模集成电路5、各位权系数之和，1799、01100101，01100101，01100110；11100101，10011010，10011011二、1、×8、√10、×三、1、A4、B练习题：、解：(1) 十六进制转二进制： 4 5 C0100 0101 1100二进制转八进制：010 001 011 1002 13 4十六进制转十进制：(45C)16=4*162+5*161+12*160=(1116)10(2) 十六进制转二进制： 6 D E . C 80110 1101 1110 . 1100 1000 二进制转八进制：011 011 011 110 . 110 010 0003 3 3 6 . 6 2十六进制转十进制：()16=6*162+13*161+14*160+13*16-1+8*16-2=()10所以：()16=()2=()8=()10(3) 十六进制转二进制：8 F E . F D1000 1111 1110. 1111 1101二进制转八进制：100 011 111 110 . 111 111 0104 3 7 6 . 7 7 2十六进制转十进制：(8FE.FD)16=8*162+15*161+14*160+15*16-1+13*16-2=(2302.98828125)10 (4) 十六进制转二进制：7 9 E . F D0111 1001 1110 . 1111 1101二进制转八进制：011 110 011 110 . 111 111 0103 6 3 6 . 7 7 2十六进制转十进制：(79E.FD)16=7*162+9*161+14*160+15*16-1+13*16-2=(1950. 98828125)10 所以：()16.11111101)2=(363)8=(1950.98828125)10、解：(74)10 =(0111 0100)8421BCD=(1010 0111)余3BCD(45.36)10 =(0100 0101.0011 0110)8421BCD=(0111 1000.0110 1001 )余3BCD(136.45)10 =(0001 0011 0110.0100 0101)8421BCD=(0100 0110 1001.0111 1000 )余3BCD (374.51)10 =(0011 0111 0100.0101 0001)8421BCD=(0110 1010 0111.1000 0100)余3BCD、解（1）(+35)=(0 100011)原= (0 100011)补（2）(+56 )=(0 111000)原= (0 111000)补（3）(-26)=(1 11010)原= (1 11101)补（4）(-67)=(1 1000011)原= (1 1000110)补第二章：自测题：一、1、与运算、或运算、非运算3、代入规则、反演规则、对偶规则二、2、×4、×三、1、B3、D5、C练习题：2.2：（4）解：（8）解：2.3：（2）证明：左边=右式所以等式成立（4）证明：左边=右边=左边=右边，所以等式成立（1）（3）2.6：（1）2.7：（1）卡诺图如下：BCA00 01 11 100 1 11 1 1 1所以，2.8：（2）画卡诺图如下：BC A 0001 11 100 1 1 0 11 1 1 1 12.9：如下：CDAB00 01 11 1000 1 1 1 101 1 111 ×××10 1 ××2.10：（3）解：化简最小项式：最大项式：2.13：（3）技能题：2.16 解：设三种不同火灾探测器分别为A、B、C，有信号时值为1，无信号时为0，根据题意，画卡诺图如下：BC00 01 11 10A0 0 0 1 01 0 1 1 1第三章：自测题：一、1、饱和，截止7、接高电平，和有用输入端并接，悬空；二、1、√8、√；三、1、A4、D练习题：、解：(a)Ω，开门电阻3kΩ，R>R on，相当于接入高电平1，所以(e) 因为接地电阻510ΩkΩ，R<R off，相当于接入高电平0，所以、、解：(a)(c)(f)、解： (a)、解：输出高电平时，带负载的个数2020400===IH OH OH I I N G 可带20个同类反相器输出低电平时，带负载的个数78.1745.08===IL OL OL I I NG反相器可带17个同类反相器EN=1时，EN=0时，根据题意，设A为具有否决权的股东，其余两位股东为B、C，画卡诺图如下，BC00 01 11 10A0 0 0 0 01 0 1 1 1则表达结果Y的表达式为：逻辑电路如下：技能题：：解：根据题意，A、B、C、D变量的卡诺图如下：CD00 01 11 10AB00 0 0 0 001 0 0 0 0 11 0 1 1 1 10 0 0 0 0电路图如下：第四章：自测题：一、2、输入信号，优先级别最高的输入信号7、用以比较两组二进制数的大小或相等的电路，A>B 二、 3、√ 4、√ 三、 5、A 7、C练习题：4.1；解：(a)，所以电路为与门。
数字电子技术教案
数字电子技术教案第一章：数字电路基础1.1 数字电路概述了解数字电路的定义、特点和应用领域掌握数字电路的基本组成和基本原理1.2 数字逻辑基础学习逻辑代数的基本运算和规则熟悉逻辑函数的表示方法及其相互转换1.3 数字电路的表示方法掌握逻辑函数的图形表示方法（逻辑图、真值表）学习逻辑函数的代数化简方法第二章：数字电路的基本单元2.1 逻辑门电路了解常见的逻辑门电路（与门、或门、非门、异或门等）掌握逻辑门电路的电压传输特性2.2 逻辑函数及其简化学习逻辑函数的代数化简方法（卡诺图、最小项、最大项）熟悉逻辑函数的简化原则和步骤2.3 逻辑门电路的设计与实现学习逻辑门电路的设计方法掌握逻辑门电路的实际制作和调试技巧第三章：组合逻辑电路3.1 组合逻辑电路的基本概念了解组合逻辑电路的定义和特点掌握组合逻辑电路的分析和设计方法3.2 常见的组合逻辑电路学习编码器、译码器、多路选择器、算术逻辑单元等常见组合逻辑电路的原理和应用3.3 组合逻辑电路的设计与实现学习组合逻辑电路的设计方法掌握组合逻辑电路的实际制作和调试技巧第四章：时序逻辑电路4.1 时序逻辑电路的基本概念了解时序逻辑电路的定义、特点和应用领域掌握时序逻辑电路的分析和设计方法4.2 常见的时序逻辑电路学习触发器、计数器、寄存器等常见时序逻辑电路的原理和应用4.3 时序逻辑电路的设计与实现学习时序逻辑电路的设计方法掌握时序逻辑电路的实际制作和调试技巧第五章：数字电路的应用5.1 数字电路在计算机中的应用了解计算机的基本组成和工作原理学习微处理器、存储器、输入输出接口等计算机关键部件的设计和应用5.2 数字电路在通信系统中的应用了解通信系统的基本原理和数字调制技术学习数字通信系统中数字电路的设计和应用5.3 数字电路在其他领域中的应用了解数字电路在数字信号处理、嵌入式系统、工业控制等领域中的应用学习数字电路在不同领域中的设计和应用案例第六章：数字电路仿真与实验6.1 数字电路仿真基础学习数字电路仿真原理和工具熟悉使用仿真软件进行数字电路设计和验证的方法6.2 组合逻辑电路仿真与实验利用仿真软件对组合逻辑电路进行设计和验证分析仿真结果，优化电路性能6.3 时序逻辑电路仿真与实验利用仿真软件对时序逻辑电路进行设计和验证分析仿真结果，优化电路性能第七章：数字电路设计与验证7.1 数字电路设计流程熟悉数字电路设计的基本流程和方法掌握需求分析、模块设计、仿真验证和硬件实现等环节7.2 组合逻辑电路设计实例学习组合逻辑电路设计实例，如编码器、译码器等掌握设计方法和技术要求7.3 时序逻辑电路设计实例学习时序逻辑电路设计实例，如触发器、计数器等掌握设计方法和技术要求第八章：数字电路测试与维护8.1 数字电路测试方法学习数字电路测试的基本方法和策略掌握功能测试、结构测试和边界测试等技术8.2 数字电路调试与优化了解调试过程和方法，提高电路性能学习电路优化技巧，降低功耗和成本8.3 数字电路故障诊断与修复学习故障诊断原理和方法，如逻辑分析仪、示波器等工具的使用掌握故障分析和修复技巧，提高电路可靠性第九章：数字集成电路9.1 数字集成电路概述了解数字集成电路的分类、特点和应用领域掌握数字集成电路的基本结构和原理9.2 常见数字集成电路学习门阵列、触发器、寄存器等常见数字集成电路的原理和应用9.3 数字集成电路的设计与实现学习数字集成电路的设计方法掌握数字集成电路的实际制作和调试技巧第十章：数字电路技术的发展趋势10.1 数字电路技术的创新应用了解数字电路技术在、物联网、生物医疗等领域的创新应用学习数字电路技术在这些领域的发展前景和挑战10.2 新型数字电路技术学习新型数字电路技术，如量子计算、碳纳米管电路等掌握这些技术的原理和优势，了解其发展趋势和应用前景10.3 数字电路技术的未来发展了解数字电路技术在未来的发展趋势和挑战学习如何适应和推动数字电路技术的发展，为人类社会作出贡献重点和难点解析重点环节1：逻辑函数的表示方法及其相互转换补充和说明：逻辑函数的表示方法是理解数字电路的基础，包括逻辑图、真值表及其代数表达式。
数字电路技术基础全清华大学出版社PPT课件
《数字电子技术基础》
电子课件
郑州大学电子信息工程学院 2020年6月16日
《数字电子技术基础》
第一章 逻辑代数基础
《数字电子技术基础》
1.1 概述
1.1.1 脉冲波形和数字波形
图1.1.1几种常见的脉冲波形，图(a)为 矩形波、图(b)为锯齿波、图(c)为尖峰波、 图(d)为阶梯波。
八进制有0~7个数码，基数为8，它的计数 规则是“逢八进一”。八进制一般表达式为
D 8 ki8i
《数字电子技术基础》
十六进制数的符号有0、1、2、…、8、9、 A、B、C、D、E和F，其中符号0~9与十进制符 号相同，字母A~F表示10~15。十六进制的计数 规则“逢十六进一”，一般表示形式为
D 16 ki 16 i
十进制数325.12用位置计数法可以表示为
D 1 0 3 1 2 2 0 1 1 5 0 1 0 1 0 1 1 0 2 1 20
任意一个具有n为整数和m为小数的二进制 数表示为
D 2 k n 1 2 n 1 k n 2 2 n 2 k 1 2 1 k 0 2 0 k 1 2 1 k m 2 m
14 2
12
4
10 8 6
• 0110 + 1010 =24 • 1010是- 0110对模24 （16） 的补码
《数字电子技术基础》
四、BCD码（Binary Coded Decimal）
8421BCD码与十进制数之间的转换是直接按位转 换，例如
(2.3 9 )D (001 10 0 . 0 01 0 )84 1 21 1 B
母A、B、C、…表示。其取值只有0或者l两 种。这里的0和1不代表数量大小，而表示两 种不同的逻辑状态，如，电平的高、低；晶 体管的导通、截止；事件的真、假等等。
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74121的输出脉冲宽度：
tp≈0.7RC
TR-A、TR-B是两个下降沿有效 的触发信号输入端，TR+ 是上 升沿有效的触发信号输入端。 Q和是两个状态互补的输出端。 Rext/Cext、Cext是外接定时电阻 和电容的连接端，外接定时 电阻R（R=1.4kΩ～40kΩ）接 在VCC和Rext/Cext之间，外接定 时 电 容 C （ C=10pF ～ 10μF ） 接在Cext（正）和Rext/Cext之间。 74121内部已设置了一个2kΩ 的定时电阻，Rin 是其引出端， 使用时只需将Rin与VCC连接起 来即可，不用时则应将Rin 开 路。
1
S
D
& G3 电路
0
(a)
1
t
（1）ui＝0 时， ＝1， ＝0，uo 为高电平，这是第一种稳态。 S R
ui
0
G1 1 R
G2 & uo
ui(V) 1.4 0.7 0 uo 0 (b) 工作波形 UT+ UT－ t
1
S
D
& G3
1
1
t
(a) 电路
（1）ui＝0 时， ＝1， ＝0，uo 为高电平，这是第一种稳态。 S R
· 74221、4538、4098、74HC14、555
等集成电路的应用
7.1 波形变换电路
7.1.1 RC积分与微分电路
New！
7.1.2 单稳态触发器的工作原理
7.1.3 集成单稳态触发器 7.1.4 单稳态触发器应用举例
7.1.1 RC积分与微分电路
RC积分电路
基础知识
tW
电路条件： τ= RC >>tW tW——输入脉冲宽度
。 +VDD
Q
tW
tre
7.1.2 单稳态触发器工作原理
A
A’
分析方法
Q
B
Cd
B
Vth
A A’
Rd
。 +VDD
Q
tW
tre
2、积分型单稳态触发器
VDD G1 ui ≥1 uo1 R uA C G2 ≥1 uo2
VDD 0 0
ui t uo1 t uA
VT 0 uo2 0 tP (b) 波形
t t
7.0 7.1 7.2 7.3 7.4
7.0 本章概述
★ 基本内容
New！
★ 基本学习要求
★ 学习重点
★ 本章基本内容
在前面各章的讨论中，常常需要用到各种幅度、宽 度以及具有陡峭边沿的脉冲信号，如触发器就需要时钟 脉冲（CP），等等。事实上，现代电子系统都离不开脉 冲信号。获取这些脉冲信号的方法通常有两种：①直接 产生； ②利用已有信号变换得到。 与产生模拟信号要用模拟振荡器一样，产生脉冲信 号要用脉冲振荡器。 脉冲波形变换则包括脉冲宽度、幅 度、相位及上升和下降时间等等的改变，通过变换，使 这些特性符合要求。 本章将介绍常用的脉冲变换电路——单稳态触发器 和施密特触发器，脉冲产生电路——多谐振荡器，和一 种多用途的定时电路——555定时器。
翻转，电路仍维持在第二种稳态。
（5）ui 继续下降到 UT-=UT-UD=0.7V 时， R ＝1， S ＝0，RS 触发器翻 转，uo 为高电平，电路返回到第一种稳态。
uo ui 0 UT－ UT+ (a) 传输特性 ui (b) 逻辑符号 uo
uo ui 0 UT－ UT+ (a) 传输特性
R S （2）ui 上升到 UD =0.7V 时， ＝1， ＝1，RS 触发器不翻转，uo 仍为 高电平，电路仍维持在第一种稳态。 R S （3）ui 继续上升到 UT+=UT=1.4V 时， ＝0， ＝1，RS 触发器翻转， uo 为低电平，这是第二种稳态。电路翻转后 ui 再上升，电路状态不变。
tp≈0.32RC
应用基础
1. TTL双单稳态触发器74221
74221内部有一个2kΩ的电阻可供使用。若不用内电阻则 需外接。无论何种接法，暂稳态时间均为
tW=0.7RC
4538—CMOS双单稳态触发器
应用基础
7.1.4 单稳态触发器应用
工程应用
7.1.4 单稳态触发器应用
工程应用
“看门狗”（Watching Dog)
tW
tre
UB(∞)= 0
t τ=RC（忽略其他电阻）
uB(t)= UB(∞)+[ UB(0+)－UB(∞)]
e
t
= VCC e
计算 tW及tre
A
VC (t ) VC () [VC (0 ) VC ()] e
求 T1 (tW)
VC (T1 ) Vth1
VC (T1 ) VC () [VC (0 ) VC ()] e
7.2 施密特触发器
7.2.1 特性与原理 7.2.2 集成施密特触发器
New！
7.2.3 应用举例
7.3.1 由门电路构成的施密特触发器
施密特触发器是一种能够把输入波形整形成为适合 于数字电路需要的矩形脉冲的电路。
ui
0
G1 1
R
G2 & uo
ui (V) 1.4 0.7 0 uo 0 (b) 工作波形 UT+ UT－ t
★ 基本学习要求
· 掌握脉冲电路的基本分析方法
· 掌握常用脉冲电路的工作原理 · 掌握几种集成电路的应用 · 理解双稳态—单稳态—无稳态等几种电路 原理的内在联系
Email me please if you have any questions: win_dd@
★ 本章学习重点
· 脉冲电路分析的关键 · 微分型单稳态触发器、晶体振荡器、 555定时器的基本原理
0
G1 1
R
G2 & uo
ui (V) 1.4 0.7 0 uo 0 (b) 工作波形 UT+ UT－ t
1
S
D
& G3 电路
0
(a)
1
t
（1）ui＝0 时， ＝1， ＝0，uo 为高电平，这是第一种稳态。 S R
R S （2）ui 上升到 UD =0.7V 时， ＝1， 高电平，电路仍维持在第一种稳态。
Q
Q
稳态
tW
暂态
习题1
试设计一自动延时楼道照明灯。
！讨论与思考 ！
几点讨论： ①反馈环节也可采用RC积分电路（见习题6-5）。 ②若采用TTL门电路，为保证稳态时门2输入低电平，电 阻R必须小于某一数值。采用 CMOS 电路无此限制。
③为减小恢复时间tre，可在R上并联一个二极管，给电容C 提供放电回路。
7.1.1 RC积分与微分电路
RC微分电路
基础知识
tW
电路条件： τ= RC <<tW tW——输入脉冲宽度
7.1.2 单稳态触发器工作原理
1、以微分型为例
基础知识
A
7.1.2 单稳态触发器工作原理
分析方法
A
Q
B A Q B Vth
7.1.2 单稳态触发器工作原理
分析方法
A
Q
B A Q B Vth
VC (0 ) VC () VC () VC (0 ) T1 RCLn RCLn VC (T1 ) VC () VC () VC (T1 )
T T1 T2
1 1 f T T1 T2
若 Vth=V /2 VC(0+)= V VC (∞)= 0
CC CC
Rext /C ext VCC NC Cext NC
Rin Q
14
13
12
11 74122
10
9
8
1
2
3
4
5
6
7
TR-Ａ TR-B TR+A TR+B RD Q GND (b) 74122 的引脚排列图
TR-A 、TR-B 是两个下降沿有 效的触发信号输入端，TR+A、 TR+B是两个上升沿有效的触 发信号输入端。Q和是两个 状态互补的输出端。 Rext/Cext 、 Cext 、 Rin3 个 引 出 端是供外接定时元件使用的， 外接定时电阻R（R=5kΩ～ 50kΩ）、电容C（无限制） 的接法与74121相同。RD 为 直接复位输入端，低电平有 效。 当定时电容C＞1000pF时， 74122的输出脉冲宽度：
R S （3）ui 继续上升到 UT+=UT=1.4V 时， ＝0， ＝1，RS 触发器翻转， uo 为低电平，这是第二种稳态。电路翻转后 ui 再上升，电路状态不变。
（4）ui 上升到最大值后下降时，若 ui 下降到 UT， R ＝1。 S =1，RS 触发器不 翻转，电路仍维持在第二种稳态。
ui
t RC t T1
t RC
Q C Vth
Q
tW
tre
e
t RC
t T1
VC (T1 ) VC () VC (0 ) VC ()
VC (0 ) VC () VC () VC (0 ) T1 RCLn RCLn VC (T1 ) VC () VC () VC (T1 )
R S （2）ui ＝UD =0.7V 时， ＝1， 平，电路仍维持在第一种稳态。
＝1，RS 触发器不翻转，uo 仍为高电
ui
1
G1 1
R
G2 & uo
ui (V) 1.4 0.7 0 uo 0 (b) 工作波形 UT+ UT－ t
0
S
D
& G3 电路