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运放组成的置位-复位触发器

运放组成的置位-复位触发器

运放组成的置位/复位触发器

用两个NAND或NOR门,可以做出一个置位/复位触发器,或者也可以使用现成的置位/复位触发IC,如74HC279四置位/复位锁存器。这些方法的缺点是,它们需要占用大量的空间来组成触发器。即使你只需要一只触发器,也必须在方案中使用一只大IC封装。不过,如果你有一只空闲的轨至轨运放,也

能完成所需要的锁存功能(图1)。

?这种方案对空间的需求低,因为轨至轨输入/输出的MCP6022是双运放封装,这意味着可以用少量空间做出两个置位/复位锁存电路。如有必要,通过选择适当的运放,还可以在非标准电源电压下运行该电路。

?图1,当为置位或复位输入端施加一个正向脉冲时,正反馈与二极管控制着

运放输出高或低的锁存。

?用R1/R2分压器将运放的反相输入设为2.5V。由于D4被反偏,该输入端不能拉到低于2.5V。但可以将输入端驱动至逻辑高。串联二极管D1和D2为运

放的非反相输入端加正反馈,如果输出和置位输入均为低,则R3拉低。

?输出为低时,置位输入加一个5V脉冲,正偏D3;D1和D2保持反偏。运放

非反相输入端获得的4.4V将输出驱动为高,正偏D1和D2 ,将非反相输入端锁存在3.8V,此电压远高于反相输入端的电压,即使置位输入端返回了低。接下来,如果将复位输入端驱动为高,则反相输入(为4.4V)就高于非反相输入端的3.8V,使输出为低。当复位输入回到低时,D4反偏,反相输入端的2.5V使输出保持为低。注意,输入脉冲必须有足够的持续时间,以适应运放的延迟与转换速率。

?与真正的置位/复位锁存不同的是,两个输入端同时为高电平会得到未知的结果。这种情况下,可以在置位输入或复位输入处串联一只电阻,引入少许的电

施密特触发器工作原理

使用CMOS集成电路需注意的几个问题 集成电路按晶体管的性质分为TTL和CMOS两大类,TTL以速度见长,CMOS以功耗低而著称,其中CMOS电路以其优良的特性成为目前应用最广泛的集成电路。在电子制作中使用CMOS集成电路时,除了认真阅读产品说明或有关资料,了解其引脚分布及极限参数外,还应注意以下几个问题: 1、电源问题 (1)CMOS集成电路的工作电压一般在3-18V,但当应用电路中有门电路的模拟应用(如脉冲振荡、线性放大)时,最低电压则不应低于4.5V。由于CMOS集成电路工作电压宽,故使用不稳压的电源电路CMOS集成电路也可以正常工作,但是工作在不同电源电压的器件,其输出阻抗、工作速度和功耗是不相同的,在使用中一定要注意。 (2)CMOS集成电路的电源电压必须在规定围,不能超压,也不能反接。因为在制造过程中,自然形成许多寄生二极管,如图1所示为反相器电路,在正常电压下,这些二极管皆处于反偏,对逻辑功能无影响,但是由于这些寄生二极管的存在,一旦电源电压过高或电压极性接反,就会使电路产生损坏。 2、驱动能力问题 CMOS电路的驱动能力的提高,除选用驱动能力较强的缓冲器来完成之外,还可将同一个芯片几个同类电路并联起来提高,这时驱动能力提高到N倍(N为并联门的数量)。如图2所示。 3、输入端的问题 (1)多余输入端的处理。CMOS电路的输入端不允许悬空,因为悬空会使电位不定,破坏正常的逻辑关系。另外,悬空时输入阻抗高,易受外界噪声干扰,使电路产生误动作,而且也极易造成栅极感应静电而击穿。所以“与”门,“与非”门的多余输入端要接高电平,“或”门和“或非”门的多余输入端要接低电平。若电路的工作速度不高,功耗也不需特别考虑时,则可以将多余输入端与使用端并联。 (2)输入端接长导线时的保护。在应用中有时输入端需要接长的导线,而长输入线必然有较大的分布电容和分布电感,易形成LC振荡,特别当输入端一旦发生负电压,极易破坏CMOS中的保护二极管。其保护办法为在输入端处接一个电阻,如图3所示,R=VDD/1mA。 (3)输入端的静电防护。虽然各种CMOS输入端有抗静电的保护措施,但仍需小心对待,在存储和运输中最好用金属容器或者导电材料包装,不要放在易产生静电高压的化工材料或化纤织物中。组装、调试时,工具、仪表、工作台等均应良好接地。要防止操作人员的静电干扰造成的损坏,如不宜穿尼龙、化纤衣服,手或工具在接触集成块前最好先接一下地。对器件引线矫直弯曲或人工焊接时,使用的设备必须良好接地。 (4)输入信号的上升和下降时间不易过长,否则一方面容易造成虚假触发而导致器件失去正常功能,另一方面还会造成大的损耗。对于74HC系列限于0.5us以。若不满足此要求,需用施密特触发器件进行输入整形,整形电路如图4所示。 (5)CMOS电路具有很高的输入阻抗,致使器件易受外界干扰、冲击和静电击穿,所以为了保护CMOS管的氧化层不被击穿,一般在其部输入端接有二极管保护电路,如图5所示。 其中R约为1.5-2.5KΩ。输入保护网络的引入使器件的输入阻抗有一定下降,但仍在108Ω以上。这样也给电路的应用带来了一些限制: (A)输入电路的过流保护。CMOS电路输入端的保护二极管,其导通时电流容限一般为1mA在可能出现过大瞬态输入电流(超过10mA)时,应串接输入保护电阻。例如,当输入端接的信号,其阻很小、或引线很长、或输入电容较大时,在接通和关断电源时,就容易产生较大的瞬态输入电流,这时必须接输入保护电阻,若VDD=10V,则取限流电阻为10KΩ即可。 (B)输入信号必须在VDD到VSS之间,以防二极管因正向偏置电流过大而烧坏。因此在

触发器和时序逻辑电路习题答案

第21章 触发器和时序逻辑电路 191、触发器按其工作状态是否稳定可分为( b )。 (a)RS 触发器,JK 触发器,D 触发器,T 触发器; (b)双稳态触发器,单稳态触发器,无稳态触发器; (c)主从型触发器,维持阻塞型触发器。 192、逻辑电路如图所示,当A=“1”时,基本RS 触发器( c )。 (a)置“1”; (b)置“0”; (c)保持原状态。 ≥1A ""1R D Q Q S D 193、 逻辑电路如图所示,分析C ,S ,R 的波形,当初始状态为“0”时,输出Q 是“0”的瞬间为( c )。 (a)1t ; (b)2t ; (c)3t 。 C S R t 1t 2t 3S C R D R S D Q Q 194、 某主从型JK 触发器,当J=K=“1”时,C 端的频率f=200Hz ,则Q 的频率为( c )。 (a)200Hz ; (b)400Hz ; (c)100Hz 。 195、逻辑电路如图所示,当A=“1”时,C 脉冲来到后JK 触发器( a )。 (a)具有计数功能; (b)置“0”; (c)置“1”。 ≥1 A J C R D K S D Q Q "" 1""1 196、 逻辑电路如图所示,A=“0”时,C 脉冲来到后D 触发器( b )。 (a)具有计数器功能; (b)置“0”; (c)置“1”。

D C Q Q & A 197、逻辑电路如图所示,分析C 的波形,当初始状态为“0”时,输出Q 是“0”的瞬间为( a )。 (a) 1t ; (b)2t ; (c)3t 。 D C Q Q C t 1t 2t 3 198、逻辑电路如图所示,它具有( a )。 (a)D 触发器功能; (b)T 触发器功能; (c)T'触发器功能。 J C R D K S D Q Q 1 199、逻辑电路如图所示,它具有( b )。 (a)D 触发器功能; (b)T 触发器功能; (c)T'触发器功能。 J C R D K S D Q Q 200、时序逻辑电路与组合逻辑电路的主要区别是( c )。 (a)时序电路只能计数,而组合电路只能寄存; (b)时序电路没有记忆功能,组合电路则有; (c)时序电路具有记忆功能,组合电路则没有。 201、寄存器与计数器的主要区别是( b )。 (a)寄存器具有记忆功能,而计数器没有; (b)寄存器只能存数,不能计数,计数器不仅能连续计数,也能存数; (c)寄存器只能存数,计数器只能计数,不能存数。 202、移位寄存器与数码寄存器的区别是( a )。 (a)前者具有移位功能,后者则没有; (b)前者不具有移位功能,后者则有; (c)两者都具有移位功能和计数功能。

压控振荡器原理和应用说明

压控振荡器(VCO 一应用范围 用于各种发射机载波源、扩频通讯载波源或作为混频器本振源。 二基本工作原理 利用变容管结电容Cj 随反向偏置电压VT 变化而变化的特点(VT=OV 时Cj 是最大值,一 般变容管VT 落在2V-8V 压间,Cj 呈线性变化,VT 在8-10V 则一般为非线性变化,如图1 所示,VT 在10-20V 时,非线性十分明显),结合低噪声振荡电路设计制作成为振荡器,当 改变变容管的控制电压,振荡器振荡频率随之改变,这样的振荡器称作压控振荡器(VCO 。 压控振荡器的调谐电压 VT 要针对所要求的产品类别及典型应用环境(例如用户提供调谐要 求,在锁相环使用中泵源提供的输出控制电压范围等 )来选择或设计,不同的压控振荡器, 对调谐电压VT 有不同的要求,一般而言,对调谐线性有较高要求者, VT 选在1-10V ,对宽 频带调谐时,VT 则多选择1-20V 或1-24V 。图1为变容二极管的V — C 特性曲线。 图1变容二极管的V — C 特性曲线 三压控振荡器的基本参数 1工作频率:规定调谐电压范围内的频率范围称作工作频率,通常单位为“ MHZ 或 “GHz 。 2输出功率:在工作频段内输出功率标称值,用 Po 表示。通常单位为“ dBmW 。 3输出功率平稳度:指在输出振荡频率范围内,功率波动最大值,用△ P 表示,通常 单位为“ dBmW 。 4调谐灵敏度:定义为调谐电压每变化1V 时,引起振荡频率的变化量,用 MHz/ △ VT 表示,在线性区,灵敏度最咼,在非线性区灵敏度降低。 5谐波抑制:定义在测试频点,二次谐波抑制 =10Log (P 基波/P 谐波)(dBmw )。 6推频系数:定义为供电电压每变化1V 时,引起的测试频点振荡频率的变化量,用 MHz/V 表 示。 7相位噪声:可以表述为,由于寄生寄相引起的杂散噪声频谱,在偏移主振 f0为fm 的带内,各杂散能量的总和按fin 平均值+15f0点频谱能量之比,单位为dBC/Hz 相位噪 声特点是频谱能量集中在f0附近,因此fm 越小,相噪测量值就越大,目前测量相噪选定 WV) 0 8 10

施密特触发器原理简介

施密特触发器简单介绍 本文来自: https://www.wendangku.net/doc/e011690058.html, 原文网址:https://www.wendangku.net/doc/e011690058.html,/sch/test/0083158.html 我们知道,门电路有一个阈值电压,当输入电压从低电平上升到阈值电压或从高电平下降到阈值电压时电路的状态将发生变化。施密特触发器是一种特殊的门电路,与普通的门电路不同,施密特触发器有两个阈值电压,分别称为正向阈值电压和负向阈值电压。在输入信号从低电平上 升到高电平的过程中使电路状态发生变化的输入电压称为正向阈值电压(),在输入信号从 高电平下降到低电平的过程中使电路状态发生变化的输入电压称为负向阈值电压()。正向 阈值电压与负向阈值电压之差称为回差电压()。普通门电路的电压传输特性曲线是单调的,施密特触发器的电压传输特性曲线则是滞回的[图6.2.2(a)(b)]。 图6.2.1 用CMOS反相器构成的施密特触发器 (a)电路(b)图形符号

图6.2.2 图6.2.1电路的电压传输特性 (a)同相输出(b)反相输出 用普通的门电路可以构成施密特触发器[图6.2.1]。因为CMOS门的输入电阻很高,所以 的输入端可以近似的看成开路。把叠加原理应用到和构成的串联电路上,我们可以推导出 这个电路的正向阈值电压和负向阈值电压。当时,。当从0逐渐上升到时, 从0上升到,电路的状态将发生变化。我们考虑电路状态即将发生变化那一时刻的情况。 因为此时电路状态尚未发生变化,所以仍然为0,, 于是,。与此类似,当时,。当从逐渐下降到 时,从下降到,电路的状态将发生变化。我们考虑电路状态即将发生变化那一时刻 的情况。因为此时电路状态尚未发生变化,所以仍然为, ,于是, 。通过调节或,可以调节正向阈值电压和反向阈值电压。不过,这个 电路有一个约束条件,就是。如果,那么,我们有及

电压跟随器全解

电压跟随器全解 文档编制序号:[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688]

电压跟随器(共集电极电路)电压跟随器是共集电极电路,信号从基极输入,射极输出,故又称射极输出器。基极电压与集电极电压相位相同,即输入电压与输出电压同相。这一电路的主要特点是:高输入电阻、低输出电阻、电压增益近似为1,所以叫做电压跟随器。 那么电压跟随有什么作用呢?概括地讲,电压跟随器起缓冲、隔离、提高带载能力的作用。 共集电路的输入高阻抗,输出低阻抗的特性,使得它在电路中可以起到阻抗匹配的作用,能够使得后一级的放大电路更好的工作。举一个应用的典型例子:电吉他的信号输出属于高阻,接入录音设备或者音箱时,在音色处理电路之前加入这个电压跟随器,会使得阻抗匹配,音色更加完美。很多电吉他效果器的输入部分设计都用到了这个电路。 电压隔离器输出电压近似输入电压幅度,并对前级电路呈高阻状态,对后级电路呈低阻状态,因而对前后级电路起到“隔离”作用。 电压跟随器常用作中间级,以“隔离”前后级之间的影响,此时称之为缓冲级。基本原理还是利用它的输入阻抗高和输出阻抗低之特点。 电压跟随器的输入阻抗高、输出阻抗低特点,可以极端一点去理解,当输入阻抗很高时,就相当于对前级电路开路;当输出阻抗很低时,对后级电路就相当于一个恒压源,即输出电压不受后级电路阻抗影响。一个对前级电路相当于开路,输出电压又不受后级阻抗影响的电路当然具备隔离作用,即使前、后级电路之间互不影响。

一.LED点阵书写显示屏 光笔电路主要就是一个门限可调的比较器[5],具体电路图如图6所示。 在图6的光笔电路图中,运放AR4组成一同向放大电器,将采集的电压放大2倍,之所以要将信号放大2倍,主要是在设计光敏二极管探头时,已经在探头上套了一层黑色的橡胶管,放大倍数和探头陷入橡胶管的深度有关,在测试中发现放大2倍时效果是最好的。运放AR2组成的电路就是一个比较器,而且这个比较器的门限电压可以通过调节R5改变,以适应环境光线的改变。在放大器和比较器的输出端都设计了一个跟随器,进一步减小下级电路对前级电路的影响。 图15作品展示图 二.红外车辆检测电路 红外车辆检测电路原理已经在前面做了详细的叙述,电路如图3-2所示: 图3-2红外车辆检测电路 三.音频功率放大器 人耳朵听觉的范围是2HZ~20KHZ,称之为可听声,单只喇叭要覆盖这么宽的频带范围,并且要很好的兼顾高低频两端的延伸、达到低失真、高瞬态、大功率承载能力的话是不可能的,所以就需要分频了,一般低音在300HZ以下,中音在300HZ~3KHZ,高音在3KHZ以上,本作品就是按照2HZ~300HZ,300HZ~3KHZ,大于3KHZ三个频率段来做的。分频电路主要是由RC滤波器和比例放大器组成。工作过程如下:音源器材输入的较微弱信号经过比例放大器后,放大到一定的程度(此放大是对整个信号进行放大),再进行分频。因为信号是由高、中、低频混在一起的,为了达到把原音还原出来的效果,就必须把三个频率段分离出来。分频以后还有一个信号放大电路,作用是将分频后的信号进行放大。这样就可以对高、中、低音进行分别放大,以求达到不同的听觉效果。原理图如下:

第5章触发器题(含答案)

第五章触发器 5.1 画出如题图5.1所示的基本RS触发器输出端、 Q Q的电压波形图。S和R的电压波形如图5.1(b)所示。 题图5.1 解:波形如图: 5.2 或门组成的基本RS触发器电路如题图5.2(a)所示,已知S和R的波形如题图5.2(b)所示。试画出、 Q Q的波形图。设触发器的初态Q=0。 题图5.2 解:波形如图:

5.3 题图5.3所示为一个防抖动输出开关电路。当拨动开关K时,由于开关接通瞬间发生振颤,R 和S的波形如图中所示,请画出和 Q Q端的对应波形。 题图5.3 解:波形如图: 5.4有一时钟RS触发器如题图5.4所示,试画出它的输出端的波形。初态 Q Q=0。 题图5.4 解:波形如图:

5.5 设具有异步端的主从JK 触发器的初始状态Q = 0,输入波形如题图5.5所示,试画出输出端Q 的 波形。 题图5.5 解:波形如图: 5.6 设题图5.6的初始状态为2Q 1Q 0Q = 000,在脉冲CLK 作用下,画出、、的波形(所用 器件都是CD4013)。S 0Q 1Q 2Q D 、R D 分别是CD4013高电平有效的异步置1端,置0端。 题图5.6 解:波形如图:

5.7 设题图5.7电路两触发器初态均为0,试画出、波形图。 1Q 2Q 题图5.7 解:波形如图: 5.8 已知CMOS 边沿触发结构JK 触发器CD4207各输入端的波形如题图5.8所示,试画出、Q Q 端 的对应波形,设初态Q = 0。S D 为高电平置1端,R D 为高电平置0端,电路为CLK 上升沿触发。 题图5.8 解:波形如图:

lc压控振荡器实验报告doc

lc压控振荡器实验报告 篇一:实验2 振荡器实验 实验二振荡器 (A)三点式正弦波振荡器 一、实验目的 1. 掌握三点式正弦波振荡器电路的基本原理,起振条件,振荡电路设计及电路参数计算。 2. 通过实验掌握晶体管静态工作点、反馈系数大小、负载变化对起振和振荡幅度的影响。 3. 研究外界条件(温度、电源电压、负载变化)对振荡器频率稳定度的影响。 二、实验内容 1. 熟悉振荡器模块各元件及其作用。 2. 进行LC振荡器波段工作研究。 3. 研究LC振荡器中静态工作点、反馈系数以及负载对振荡器的影响。 4. 测试LC振荡器的频率稳定度。 三、基本原理 图6-1 正弦波振荡器(4.5MHz) 【电路连接】将开关S2的1拨上2拨下, S1全部断开,由晶体管Q3和C13、C20、C10、CCI、L2构成电容反馈三点式振荡器的改进型振荡器——西勒振荡器,电容CCI可用来改变振 荡频率。振荡频率可调范围为:

?3.9799?M??f0??? ? ?4.7079?M? CCI?25p CCI? 5p 调节电容CCI,使振荡器的频率约为4.5MHz 。振荡电路反馈系数: F= C1356 ??0.12 C20470 振荡器输出通过耦合电容C3(10P)加到由Q2组成的射极跟随器的输入端,因C3容量很小,再加上射随器的输入阻抗很高,可以减小负载对振荡器的影响。射随器输出信号Q1调谐放大,再经变压器耦合从J1输出。 四、实验步骤 根据图6-1在实验板上找到振荡器各零件的位置并熟悉各元件的作用。 1. 调整静态工作点,观察振荡情况。 1)将开关S2全拨下,S1全拨下,使振荡电路停振 调节上偏置电位器RA1,用数字万用表测量R10两端的静态直流电压UEQ(即测量振荡管的发射极对地电压UEQ),使其为5.0V(或稍小,以振荡信号不失真为准),这时表明振荡管的静态工作点电流IEQ=5.0mA(即调节W1使

三运放组成的仪表放大器电路分析

三运放组成的仪表放大器电路分析 仪表放大器与运算放大器的区别是什么? 仪表放大器是一种具有差分输入和相对参考端单端输出的闭环增益单元。大多数情况下,仪表放大器的两个输入端阻抗平衡并且阻值很高,典型值≥109 ?。其输入偏置电流也应很低,典型值为 1 nA至 50 nA。与运算放大器一样,其输出阻抗很低, 在低频段通常仅有几毫欧(m?)。运算放大器的闭环增益是由其反向输入端和输 出端之间连接的外部电阻决定。与放大器不同的是,仪表放大器使用一个内部反馈电阻网络,它与其信号输入端隔离。对仪表放大器的两个差分输入端施 加输入信号,其增益既可由内部预置,也可由用户通过引脚连接一个内部或者外部增益电阻器设置,该增益电阻器也与信号输入端隔离。 专用的仪表放大器价格通常比较贵,于是我们就想能否用普通的运放组成仪表放大器?答案是肯定的。 使用三个普通运放就可以组成一个仪用放大器。电路如下图所示: 输出电压表达式如图中所示。 看到这里大家可能会问上述表达式是如何导出的?为何上述电路可以实现仪表放大器?下面我们就将探讨这些问题。在此之前,我们先来看如下我们很熟悉的差分电路: 如果R1 = R3,R2 = R4,则VOUT = (VIN2—VIN1)(R2/R1) 这一电路提供了仪表放大器功能,即放大差分信号的同时抑制共模信号,但它也有些缺陷。首先,同相输入端和反相输入端阻抗相当低而且不相等。在这一例子中VIN1反相输入阻抗等于 100 k?,而VIN2同相输入阻抗等于反相输入阻抗的两倍,即200 k?。因此,当电压施加到一个输入端而另一端接

地时,差分电流将会根据输入端接收的施加电压而流入。(这种源阻抗的不平衡会降低电路的CMRR。)另外,这一电路要求电阻对R1 /R2和R3 /R4的比值匹配得非常精密,否则,每个输入端的增益会有差异,直接影响共模抑制。例如,当增益等于 1 时,所有电阻值必须相等,在这些电阻器中只要有一只电阻值有 0.1% 失配,其CMR便下降到 66 dB(2000:1)。同样,如果源阻抗有 100 ?的不平衡将使CMR下降 6 dB。 为解决上述问题,我们在运放的正负输入端都加上电压跟随器以提高输入阻抗。如下图所示: 以上前置的两个运放作为电压跟随器使用,我们现在改为同相放大器,电路如下所示: 输出电压表达式如上图所示。上图所示的电路增加增益(A1 和 A2)时, 它对差分信号增加相同的增益,也对共模信号增加相同的增益。也就是说,上述电路相对于原电路共模抑制比并没有增加。 下面,要开始最巧妙的变化了!看电路先:

触发器时序逻辑电路习题答案培训资料

触发器时序逻辑电路 习题答案

第4章 触发器 4.3 若在图4.5电路中的CP 、S 、R 输入端,加入如图4.27所示波形的信号,试画出其 Q 和Q 端波形,设初态Q =0。 S R CP 图4.27 题4.3图 解:图4.5电路为同步RS 触发器,分析作图如下: S R Q 4.5 设图4.28中各触发器的初始状态皆为Q =0,画出在CP 脉冲连续作用下个各触发器输出端的波形图。 Q 1 1CP Q 3 CP CP Q 2Q 6 Q 4 Q 5 CP

图4.28 题4.5图 解: Q Q n n 11 1 =+ Q Q n n 212=+ Q Q n n 313=+ Q Q n n 414=+ Q Q n n 515=+ Q Q n n 616=+ Q 1CP Q 2Q 3Q 4Q 5Q 6 4.6 试写出 图4.29(a)中各触发器的次态函数(即Q 1 n+1 、 Q 2 n+1与现态和输入变量之间的函数式),并画出在图4.29(b )给定信号的作用下Q 1 、Q 2的波形。假定各触发器的初始状态均为Q =0。 1 A B CP >1D C1 =1 A B Q 1 Q 2 Q 2 (a) B A (b) 图4.29 题4.6图 解:由图可见: Q B A AB Q n n 111)(++=+ B A Q n ⊕=+1 2

B A Q 2 Q 1 4.7 图4.30(a )、(b )分别示出了触发器和逻辑门构成的脉冲分频电路,CP 脉冲如图4.30(c )所示,设各触发器的初始状态均为0。 (1)试画出图(a )中的Q 1、Q 2和F 的波形。 (2)试画出图(b )中的Q 3、Q 4和Y 的波形。 Y (b ) (c ) CP Q 1 Q 2 (a ) 图4.30 题4.7图 解: ( a ) Q Q n n 211 =+ Q Q n n 1 12=+ Q F 1CP ⊕= R 2 = Q 1 低电平有效 CP Q 1Q 2F (b ) Q Q Q n n n 431 3 =+ Q Q Q n n n 4314=+ Q Q Y n n 43= CP 3= CP 上降沿触发 CP 4= CP 下降沿触发

施密特触发器的特性和应用

施密特触发器的特性和应用 施密特触发器也有两个稳定状态,但与一般触发器不同的是,施密特触发器采用电位触发方式,其状态由输入信号电位维持;对于负向递减和正向递增两种不同变化方向的输入信号,施密特触发器有不同的阀值电压。见图6-2: 解释:当输入信号Vi减小至低于负向阀值V-时,输出电压Vo翻转为高电平Vo H;而输入信号Vi增大至高于正向阀值V+时,输出电压Vo才翻转为低电平VoL。这种滞后的电压传输特性称回差特性,其值V+-V-称为回差电压。 一、用555定时器构成的施密特触发器 1.电路组成: 将555定时器的阀值输入端Vi1(6脚)、触发输入端Vi2(2脚)相连作为输入端Vi,由Vo(3脚)或Vo’(7脚)挂接上拉电阻Rl及电源VDD作为输出端,便构成了如图6-3所示的施密特触发器电路。

2.工作原理: 如图所示,输入信号Vi,对应的输出信号为Vo,假设未接控制输入Vm 。 ①当Vi=0V时,即Vi1<2/3Vcc、Vi2<1/3Vcc,此时Vo=1。以后Vi逐渐上升,只要不高于阀值电压(2/3Vcc),输出Vo维持1不变。 ②当Vi上升至高于阀值电压(2/3Vcc)时,则Vi1>2/3Vcc、Vi2>1/3Vcc,此时定时器状态翻转为0,输出Vo=0,此后Vi继续上升,然后下降,只要不低于触发电位(1/3Vcc),输出维持0不变。 ③当Vi继续下降,一旦低于触发电位(1/3Vcc)后,Vi1<2/3Vcc、Vi2<1/3V cc,定时器状态翻转为1,输出Vo=1。 总结:未考虑外接控制输入Vm时,正负向阀值电压 V+=2/3Vcc、V- =1/3Vcc,回差电压△V=1/3Vcc。若考虑Vm,则正负向阀值电压V+=Vm、V-=1/2Vm,回差电压△V=1/2Vm。由此,通过调节外加电压Vm可改变施密特触发器的回差电压特性,从而改变输出脉冲的宽度。 二、施密特触发器的应用举例 1.波形变换: 施密特触发器可用以将模拟信号波形转换成矩形波,如图6-4所示将正弦波信号同相转换成矩形波的例子,输出脉冲宽度tpo可通过回差电压加以调节。

压控LC电容三点式振荡器设计及仿真

实验二压控LC 电容三点式振荡器设计及仿真 一、实验目的 1、了解和掌握LC 电容三点式振荡器电路组成和工作原理。 2、了解和掌握压控振荡器电路原理。 3、理解电路元件参数对性能指标的影响。 4、熟悉电路分析软件的使用。 二、实验准备 1、学习LC 电容三点式西勒振荡器电路组成和工作原理。 2、学习压控振荡器的工作原理。 3、认真学习附录相关内容,熟悉电路分析软件的基本使用方法。 三、设计要求及主要指标 1、采用电容三点式西勒振荡回路,实现振荡器正常起振,平稳振荡。 2、实现电压控制振荡器频率变化。 3、分析静态工作点,振荡回路各参数影响,变容二极管参数。 4、振荡频率范围:50MHz~70MHz,控制电压范围3~10V。 5、三极管选用MPSH10(特征频率最小为650MHz,最大IC 电流50mA,可 满足频率范围要求),直流电压源12V,变容二极管选用MV209。 四、设计步骤 1、整体电路的设计框图

整个设计分三个部分,主体为LC 振荡电路,在此电路基础上添加压控部分,设计中采用变容二极管MV209 来控制振荡器频率,由于负载会对振荡电路的 频 率产生影响,所以需要添加缓冲器隔离以使振荡电路不受负载影响。 2、LC 振荡器设计 首先应选取满足设计要求的放大管,本设计中采用MPSH10 三极管,其特征频率f T=1000MHz。LC 振荡器的连接方式有很多,但其原理基本一致,本实验中采用电容三点式西勒振荡电路的连接方式,该振荡电路在克拉泼振荡电路的基础上进行了细微的改良,增加了一个与电感L 并联的电容,主要利用其改变频率而不对振荡回路的分压比产生影响的特点。电路图如下所示:

电压跟随器全解完整版

电压跟随器全解标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]

电压跟随器(共集电极电路) 电压跟随器是共集电极电路,信号从基极输入,射极输出,故又称射极输出器。基极电压与集电极电压相位相同,即输入电压与输出电压同相。这一电路的主要特点是:高输入电阻、低输出电阻、电压增益近似为1,所以叫做电压跟随器。 那么电压跟随有什么作用呢?概括地讲,电压跟随器起缓冲、隔离、提高带载能力的作用。 共集电路的输入高阻抗,输出低阻抗的特性,使得它在电路中可以起到阻抗匹配的作用,能够使得后一级的放大电路更好的工作。举一个应用的典型例子:电吉他的信号输出属于高阻,接入录音设备或者音箱时,在音色处理电路之前加入这个电压跟随器,会使得阻抗匹配,音色更加完美。很多电吉他效果器的输入部分设计都用到了这个电路。 电压隔离器输出电压近似输入电压幅度,并对前级电路呈高阻状态,对后级电路呈低阻状态,因而对前后级电路起到“隔离”作用。 电压跟随器常用作中间级,以“隔离”前后级之间的影响,此时称之为缓冲级。基本原理还是利用它的输入阻抗高和输出阻抗低之特点。 电压跟随器的输入阻抗高、输出阻抗低特点,可以极端一点去理解,当输入阻抗很高时,就相当于对前级电路开路;当输出阻抗很低时,对后级电路就相当于一个恒压源,即输出电压不受后级电路阻抗影响。一个对前级电路相当于开路,输出电压又不受后级阻抗影响的电路当然具备隔离作用,即使前、后级电路之间互不影响。 一.LED点阵书写显示屏 光笔电路主要就是一个门限可调的比较器[5],具体电路图如图6所示。

在图6的光笔电路图中,运放AR4组成一同向放大电器,将采集的电压放大2倍,之所以要将信号放大2倍,主要是在设计光敏二极管探头时,已经在探头上套了一层黑色的橡胶管,放大倍数和探头陷入橡胶管的深度有关,在测试中发现放大2倍时效果是最好的。运放AR2组成的电路就是一个比较器,而且这个比较器的门限电压可以通过调节R5改变,以适应环境光线的改变。在放大器和比较器的输出端都设计了一个跟随器,进一步减小下级电路对前级电路的影响。 图15 作品展示图 二.红外车辆检测电路 红外车辆检测电路原理已经在前面做了详细的叙述,电路如图3-2所示: 图3-2 红外车辆检测电路 三.音频功率放大器 人耳朵听觉的范围是2HZ~20KHZ,称之为可听声,单只喇叭要覆盖这么宽的频带范围,并且要很好的兼顾高低频两端的延伸、达到低失真、高瞬态、大功率承载能力的话是不可能的,所以就需要分频了,一般低音在300HZ以下,中音在300HZ~3KHZ,高音在 3KHZ以上,本作品就是按照2HZ~300HZ,300HZ~3KHZ,大于3KHZ三个频率段来做的。分频电路主要是由RC滤波器和比例放大器组成。工作过程如下:音源器材输入的较微弱信号经过比例放大器后,放大到一定的程度(此放大是对整个信号进行放大),再进行分频。因为信号是由高、中、低频混在一起的,为了达到把原音还原出来的效果,就必须把三个频率段分离出来。分频以后还有一个信号放大电路,作用是将分频后的信号进行放大。这样就可以对高、中、低音进行分别放大,以求达到不同的听觉效果。原理图如下:

电工资格证考试触发器及其应用练习题集锦附参考答案解析(精品)

触发器及其应用 习题参考答案 一、填空题: 1.时序逻辑电路的特点是:输出不仅取决于当时 输入 的状态 还与电路 原来 的状态有关。 2.欲使JK 触发器实现的功能,则输入端J 应接 “1” , K 应接 “1” 。 3.组合逻辑电路的基本单元是 门电路 ,时序逻辑电路的基本 单元是 触发器 。 4.两个与非门构成的基本RS 触发器的功能有 置0 、 置1 和 保持 。电路中不允许两个输入端同时为 0 ,否则将出现逻辑混乱。 5.钟控RS 触发器具有“空翻”现象,且属于 电平 触发方式 的触发器;为抑制“空翻”,人们研制出了 边沿 触发方式的JK 触发器和D 触发器。 6.JK 触发器具有 保持 、 翻转 、 置0 和 置1 的功能。 7.D 触发器具有 置0 和 置1 的功能。 二、选择题: 1.描述时序逻辑电路功能的两个重要方程式是( B )。 A 、 状态方程和输出方程 B 、状态方程和驱动方程 C 、 驱动方程和特性方程 D 、驱动方程和输出方程 2.由与非门组成的RS 触发器不允许输入的变量组合为 ( D )。 A 、00 B 、 01 C 、 10 D 、 11 3. 双稳态触发器的类型有( D ) A 、基本RS 触发器; B 、同步RS 触发器; C 、主从式触发 器; D 、前三种都有。 4. 存在空翻问题的触发器是( B ) A 、D 触发器; B 、同步RS 触发器; C 、主从JK 触发 器。 三、简述题 1、时序逻辑电路和组合逻辑电路的区别有哪些? 答:主要区别有两点:时序逻辑电路的基本单元是触发器,组 合逻辑电路的基本单元是门电路;时序逻辑电路的输出只与现时输入有关,不具有记忆性,组合逻辑电路的输出不仅和现时输入有关,还和现时状态有关,即具有记忆性。 2、何谓“空翻”现象?抑制“空翻”可采取什么措施? n n Q Q =+1R S ?

晶体振荡器与压控振荡器

晶体振荡器与压控振荡器 一、实验目的: 1.掌握高频电子电路的基本设计能力及基本调试能力,并在此基础上设计并联变换的晶体正弦波振荡器。 2.比较LC振荡器和晶体振荡器的频率稳定度。 二、实验内容: 1.熟悉振荡器模块各元件及其作用。 2.分析与比较LC振荡器与晶体振荡器的频率稳定度。 3.改变变容二极管的偏置电压,观察振荡器输出频率的变化。 三、基本原理: 1.下图是石英晶体谐振器的等效电路: 图中C0是晶体作为电介质的静电容,其数值一般为几个皮法到几十皮法。L q、C q、r q是对应于机械共振经压电转换而呈现的电参数。r q是机械摩擦和空气阻尼引起的损耗。由图3-1可以看出,晶体振荡器是一串并联的振荡回路,其串联谐振频率f q和并联谐振频率f0分别为 f q=1/2πLqCq,f0= f q Co 1 Cq/ 图1 晶体振荡器的等效电路 当W<W q或W> W o时,晶体谐振器显容性;当W在W q和W o之间,晶体谐振器等效为一电感,而且为一数值巨大的非线性电感。由于Lq很大,即使在W q处其电抗变化率也很大。其电抗特性曲线如图所示。实际应用中晶体工作于W q~W o之间的频率,因而呈现感性。

图2 晶体的电抗特性曲线 设计内容及要求 2 并联型晶体振荡器 图3 c-b型并联晶体振荡器电路 图 4 皮尔斯原理电路图 5 交流等效电路

C3用来微调电路的振荡频率,使其工作在石英谐振器的标称频率上,C1、C2、C3串联组成石英晶体谐振器的负载电容C L上,其值为 C L=C1C2C3/(C1C2+C2C3+C1C3) C q/ (C0+C L)<<1 3.电路的选择: 晶体振荡电路中,与一般LC振荡器的振荡原理相同,只是把晶体置于反馈网络的振荡电路之中,作为一感性元件,与其他回路元件一起按照三端电路的基本准则组成三端振荡器。根据实际常用的两种类型,电感三点式和电容三点式。由于石英晶体存在感性和容性之分,且在感性容性之间有一条极陡峭的感抗曲线,而振荡器又被限定在此频率范围内工作。该电抗曲线对频率有极大的变化速度,亦即石英晶体在这频率范围内具有极陡峭的相频特性曲线。所以它具有很高的稳频能力,或者说具有很高的电感补偿能力。因此选用c-b型皮尔斯电路进行制作。 图 6 工作电路 4.选择晶体管和石英晶体 根据设计要求,

数字电子——考试题库及答案

触发器有两个互补的输出,且输出不仅与输入有关,还和电路原状态:收藏 A. 无关 B. 无法确定 C. 有关 回答错误!正确答案: C 单稳态触发器可以用于: 收藏 A. 定时 B. 编码 C. 译码 回答错误!正确答案: A 存储矩阵由许多存储单元组成。每个存储单元可存放()位二进制数。收藏 A. 1 B.

4 C. 2 回答错误!正确答案: A n个逻辑变量,共有()个最小项。 收藏 A. 2的n次方 B. n C. 2n 回答错误!正确答案: A 二进制计数器每经一级触发器,输出脉冲的频率:收藏 A. 降低一倍 B. 不会改变 C. 增大一倍 回答错误!正确答案: A

()电路,具有回差,抗干扰强。 收藏 A. 单稳态触发器 B. 多谐振荡器 C. 施密特触发器 回答错误!正确答案:C ()电路可用于幅度的鉴别。 收藏 A. 施密特触发器 B. 单稳态触发器 C. 多谐振荡器 回答错误!正确答案: A D/A转换器是可以实现()转换的电路。收藏 A. 数字信号向模拟信号 B.

模拟信号向数字信号 C. 数字信号向二进制信号 回答错误!正确答案: A RS触发器的触发输入信号之间: 收藏 A. 无约束 B. 有约束 C. 无法确定 回答错误!正确答案:B 当JK触发器的J=K=1时,所构成的触发器为:收藏 A. 置0型的触发器 B. 置1型的触发器 C. 翻转型的触发器 回答错误!正确答案:C

半导体存储器可以用来存放数据、资料等()信息。 收藏 A. 10进制 B. 12进制 C. 2进制 回答错误!正确答案: C 存储器的存储容量是指所包含的: 收藏 A. 存储器字长 B. 所存放的字数 C. 总存储单元数 回答错误!正确答案: C 若要对100个信息进行编码,则在输出端至少需要()位二进制代码。收藏 A. 4 B.

时基电路构成的压控振荡器

555时基电路构成的压控振荡器 摘要:555电路是集模拟电路和数字电路于一体的集成电路,是在上世纪70年代,为制作定时器而被设计制造的。该电路具有灵活的引出端脚,使用者尽用其能,将其广泛运用于电子行业的各个领域内,并且该电路在科研、仪表、测量、控制等诸多领域内也得到了广泛的应用。本文主要从原理和应用两个方面讲述由555无稳态多谐振荡器电路构成的压控振荡器。 关键词: 1、引言 如今,555时基电路得到如此广泛的应用,这得益于该电路本身独特的优越性。按照555电路的应用特点,以数字电路的分类方法作为基本方式,可将其分为:多谐振荡器的应用方式、单稳态电路的应用方式、双稳态(R-S触发器)电路的应用方式以及施密特电路的应用方式。本文要讨论的压控振荡器是一种结构特殊的多谐振荡器,全称为电压控制的多谐振荡器,简称VCO。由555电路构成的压控振荡器具有电路简单、成本低、产生脉冲波形的线性度好等特点,因此压控振荡器电路在锁相技术、A/D转换、脉冲调制及遥测技术中有广泛的用途,是一种十分重要的电路。. 2、555电路原理图]1[ 图1、原理电路图

整个原理电路图有5个部分组成,这5个部分可以分为三大部分进行解释:(1)分压器与比较器 三个等值电阻(每个5KΩ)串联进行分压,将电源电压分别分压为U CC/3和2U CC/3。其中2U CC/3加至电压比较器A1的同相输入端,作为它的参考电压;U CC/加之电压比较器A2的反相输入端,作为它的参考电压。A1、A2是由两个差分电路组成的电压比较器,相当于两个运算放大器的输入电路。这两个参考电压决定了555电路的输入特性。 上述原理电路图有两个输入端,分别称为触发端(TR、2脚)和阀值端(TH、6脚),它们分别是A2的同相输入端和A1的反相输入端。根据电压比较器的工作原理:当对输入端2脚上加上低于U CC/3的输入电压时,比较器A2输出低电平;当加上高于U CC/3的输入电压时,A2输出高电平。对于输入端6脚,当对其加上低于2U CC/3的输入电压时,A1输出高电平;当对其加上高于2U CC/3的输入电压时,A1输出低电平。 (2)基本R-S触发器]1[ 在数字电路中,触发器分为同步R-S触发器和基本R-S触发器,555电路中使用 是基本R-S触发器。这种触发器由两个非门交叉连接组成,它的特点是需要低电平触发,即只有在输入端加以低电平或负脉冲,触发器才能翻转。 它的逻辑功能是:当R=0,S=1时,不管触发器原来是什么状态,都会被置成低电平0的状态;当R=1,S=0时,触发器被置成高电平1的状态;当R=1,S=1时,触发器保持原状态不变;当R=0,S=0时,触发器的状态不定,不过这种状态是不允许出现的,也是不可能出现的。 (3)输出级]2[ 为了提高555电路带负载的能力,使其能够直接驱动一定功率的负载,并且隔离负载对定时器的影响,在它的R-S触发器之后加入了一级输出级G3。该输出级G3将R-S 触发器的输出电平进行反相,并同时给予一定的功率放大后输出,这就使得555电路可以直接驱动小型继电器、扬声器等。 (4)放电电子开关]3[ 在由555电路组成的定时定路及各类触发器和振荡器中,它们的工作状态都和电容器的充、放电有关。例如在定时电路中,通常把上比较器的输入端TH(6脚)接到只电容C的正极。这个电容又通过一只串联电阻R接到电源的正极。工作时,电源通过电阻R向电容C充电,当电容充电使其电压达到阀值电平后,比较器A1输出低电平,触发器R-S翻转,它的输出端变为高电平,经过一级反相器反相为低电平后作为一种控制信号输出,实现对电路的一种工作状态的控制。 ( 5 ) 555定时器的基本功能]4[ ①R=0,无论其他输入为何值(用×表示),必有Q=1,U O为低电平0,T D饱和导通,故R端称为置0端或复位端。 ②R=1,U TH>2U CC/3、U TR>U CC/3时,U O1为低电平,U O2为高电平,使Q=1、

由运放组成的VI IV变换电路

由运放组成的V/I、I/V变换电路 1、0-5V/0-10mA的V/I变换电路 图1是由运放和阻容等元件组成的V/I变换电路,能将0—5V的直流电压信号线性地转换成0-10mA的电流信号,A1是比较器.A3是电压跟随器,构成负反馈回路,输入电压Vi 与反馈电压Vf比较,在比较器A1的输出端得到输出电压VL,V1控制运放A1的输出电压V2,从而改变晶体管T1的输出电流IL而输出电流IL又影响反馈电压Vf,达到跟踪输入电压Vi的目的。输出电流IL的大小可通过下式计算:IL=Vf/(Rw+R7),由于负反馈的作用使Vi=Vf,因此IL=Vi/(Rw+R7),当Rw+R7取值为500Ω时,可实现0-5V/0-10mA的V/I 转换,如果所选用器件的性能参数比较稳定,运故A1、A2的放大倍数较大,那么这种电路的转换精度,一般能够达到较高的要求。 2、0-10V/0-10mA的V/I变换电路 图2中Vf是输出电流IL流过电阻Rf产生的反馈电压,即V1与V2两点之间的电压差,此信号经电阻R3、R4加到运放A1的两个输入端Vp与Vn,反馈电压Vf=V1-V2,对于运放A1,有VN=Vp;Vp=V1/(R2+R3)×R2,VN=V2+(Vi-V2)×R4/(R1+R4),所以 V1/(R2+R3)×R2=V2+(Vi-V2)×R4/(R1+R4),依据Vf=V1-V2及上式可推导出: 若式中R1=R2=100kΩ,R1=R4=20kΩ,则有:Vf×R1=Vi×R4, 得出:Vf=R4/R1×Vi=1/5Vi,如果忽略流过反馈回路R3、R4的电流,则有:IL=Vf/Rf =Vi/5Rf,由此可以看出.当运放的开环增益足够大时,输出电流IL与输入电压Vi满足线性关系,而且关系式中只与反馈电阻Rf的阻值有关.显然,当Rf=200Ω时,此电路能实

压控振荡器原理和应用说明

压控振荡器(VCO) 一应用范围 用于各种发射机载波源、扩频通讯载波源或作为混频器本振源。 二基本工作原理 利用变容管结电容Cj随反向偏置电压VT变化而变化的特点(VT=0V时Cj是最大值,一般变容管VT落在2V-8V压间,Cj呈线性变化,VT在8-10V则一般为非线性变化,如图1所示,VT在10-20V时,非线性十分明显),结合低噪声振荡电路设计制作成为振荡器,当改变变容管的控制电压,振荡器振荡频率随之改变,这样的振荡器称作压控振荡器(VCO)。压控振荡器的调谐电压VT要针对所要求的产品类别及典型应用环境(例如用户提供调谐要求,在锁相环使用中泵源提供的输出控制电压范围等)来选择或设计,不同的压控振荡器,对调谐电压VT有不同的要求,一般而言,对调谐线性有较高要求者,VT选在1-10V,对宽频带调谐时,VT则多选择1-20V或1-24V。图1为变容二极管的V-C特性曲线。 (V) T 图1变容二极管的V-C特性曲线 三压控振荡器的基本参数 1 工作频率:规定调谐电压范围内的频率范围称作工作频率,通常单位为“MHz”或 “GHz”。 2 输出功率:在工作频段内输出功率标称值,用Po表示。通常单位为“dBmw”。 3 输出功率平稳度:指在输出振荡频率范围内,功率波动最大值,用△P表示,通常 单位为“dBmw”。 4 调谐灵敏度:定义为调谐电压每变化1V时,引起振荡频率的变化量,用MHz/ △VT 表示,在线性区,灵敏度最高,在非线性区灵敏度降低。 5 谐波抑制:定义在测试频点,二次谐波抑制=10Log(P基波/P谐波)(dBmw)。 6 推频系数:定义为供电电压每变化1V时,引起的测试频点振荡频率的变化量,用MHz/V表示。 7 相位噪声:可以表述为,由于寄生寄相引起的杂散噪声频谱,在偏移主振f0为fm 的带内,各杂散能量的总和按fin平均值+15f0点频谱能量之比,单位为dBC/Hz;相位噪 声特点是频谱能量集中在f0附近,因此fm越小,相噪测量值就越大,目前测量相噪选定

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