数电第九章

10.3.2 集成单稳态触发器 电路结构与工作原理 (74 121)
《数字电子技术基础》第五版 微分型单稳
控制附加电路
《数字电子技术基础》第五版
使用外接电阻
使用内接电阻
《数字电子技术基础》第五版
《数字电子技术基础》第五版
10.4 多谐振荡器（自激振荡, 不需要外加触发信号） 10.4.1 对称式多谐振荡器 一、工作原理（TTL） (1)静态（未振荡） 时应是不稳定的
通过调整R、C改f（R不能太大） RC常数远大于Tpd ,因此周期主要计算RC环节
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10.4.4 用施密特触发器构成的多谐振荡器
T
T1
+ T2
RC
ln VDD VDD
-VT -VT +
+
RC ln VDD VDD
-VT + -VT -
T
T1
+ T2
R2C
ln
VDD VDD
充电至VI 2 VTH时,VI 2 又引起正反馈 VI 2 VO VO1
电路迅速返回稳态VO 0,VO1 VDD, C放电至没有电压，恢复稳态。
2.性能参数计算 输出脉冲宽度 输出脉冲幅度 恢复时间 分辨时间
《数字电子技术基础》第五版
《数字电子技术基础》第五版
tw
RC lnV() -V(0) V() -V(t)
TD
0 X X 0 导通
1
2 3 VCC
1 3VCC
0
导通
1
2 3
VCC
1 3 VCC
不变
不变
1
2 3
VCC
1 3
VCC
1

第九章 半导体存储器和可编程逻辑器件
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(2) E2PROM的存储单元如图 9-8 所示， 图中V2是选通管， V1是另一种叠栅MOS管， 称为浮栅隧道氧化层MOS管(Floating
gate Tunnel Oxide MOS， 简称Flotox管)， 其结构如图 9-9 所示。
第九章 半导体存储器和可编程逻辑器件
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图 9-12 SRAM (a) 六管NMOS存储单元； (b) 六管CMOS存储单元
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2. 动态随机存储器(DRAM) 动态RAM的存储矩阵由动态MOS存储单元组成。 动态MOS 存储单元利用MOS管的栅极电容来存储信息， 但由于栅极电 容的容量很小， 而漏电流又不可能绝对等于0， 所以电荷保 存的时间有限。 为了避免存储信息的丢失， 必须定时地给电 容补充漏掉的电荷。 通常把这种操作称为“刷新”或“再 生”， 因此DRAM内部要有刷新控制电路， 其操作也比静态 RAM复杂。 尽管如此， 由于DRAM存储单元的结构能做得非常 简单， 所用元件少， 功耗低， 因而目前已成为大容量RAM 的主流产品。
第九章 半导体存储器和可编程逻辑器件
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第九章 半导体存储器和可编程逻辑器件
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(3) 可画出四位二进制码转换为格雷码的转换器的ROM 符号矩阵， 如图 9-4 所示。
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图 9-4 四位二进制码转换为四位格雷码阵列图
第九章 半导体存储器和可编程逻辑器件
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第九章 半导体存储器和可编程逻辑器件
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图 9-5 熔丝型PROM的存储单元

D2
VREF 22 R
D1
VREF 23 R
D0
VREF 23 R
(D3 23
D2 22
D1 21
D0 20 )
VREF
23 R
3 i0
Di 2i
i (0,1,2,3)
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对于n位权电阻网络D/A转换器总电流为：
i
VREF 2n1 R
n1 i0
Di 2i
求和放大器输出电压为：vo iR f
数字量D成正比关系。V=KD，K为常数。
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一、基本原理
输入是 n位二
D0 D1
进制数
Dn-1
n1
vO (iO ) k Di 2i 位权值
D/A
i (0,1,2,3i0 n 1)
k:转换比例系数
输出模拟电压（或模拟电流）与输入数字量
成正比关系。
假设：转换比例系数K=1,输入数字量n=3
输出模拟电压（或模拟电流）为：
进制数码为0000~1111,基准电压
00000
VREF=-8V,Rf = R/2,求输出电压VO。 并画出输出VO波形。
0 0 0 1 0.5 00101 0 0 1 1 1.5
VREF R f 2n1 R
n1
Di 2i
i0
输出模拟电压VO的大小与输 入的二进制数码的数值大小
成正比。
－ 2Rf
R
VREF 2n
n1
Di 2i
i0
同时还与量化级有关。
量化级
★ 输入二进制数码位数越多，量化级越小，D/A输 出电压越接近模拟电压。
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例1：设4位权电阻D/A转换器输入二进制数 码D3D2D1D0=1101,基准电压VREF=-8V,Rf = R/2,求输出电压VO。

第九章习题9-1 答：所有D i均为1时电流最大，为I VREFMAX=V REF(1/23+1/22+1/21+1/20) /R = (1+2+4+8)V REF/23R=15V REF/8R=1.875V REF/R=1.875mA；P VREFMAX= V REFI VREFMAX=5*1.875=9.375mW。

9-2解：ΔV=V REF/16=0.3125V; V omax=15ΔV=4.6875V；当D3 D2 D1 D0=1001时，V o=9ΔV=2.8125V。

9-3答案：V O=V REF/28∑D i2i，i=0~7。

9-4解：T型：I VREF= V REF/3R∑D i；P VREF= V REF2/3R∑D i；P VREFMAX=n*V REF2/3R；P VREFMIN=0；P VREF与位数、输入数据有关。

倒T型：I VREF=V REF/R，P VREF=V REF2/R，与输入数据D无关。

9-5解：由2n>= V omax/ΔV=5V/1mV=5000，得n=13；由V omax=(2n-1)V REF/2n，得V REF=213V omax/(213 -1) ≈V omax=5V；如果取n=13，V REF=5V，则：ΔV=V REF/213=5/8192= 0.0006<1mV，V omax=(213-1)V REF/213=8191*5/8192=4.99938V，满足设计要求。

9-6解：该图中电阻网络作为反馈电阻，故增益表达式为：A=-2n/Σ(2i×D i)V①当D9-D0=1000000000时，A V=-210/29=-2；②当增益为5时，令A V=-2n/Σ(2i×D i)=-213/X，得X=-213/-5=1638.4，取X=(1638)10=(0011001100110)2实际增益为A V=-213/1638=5.0019-7解：1. 74LS194构成m序列发生器，其输出状态Q3Q2Q1Q0的顺序为0001，0010，0100，1001，0011，0110，1101，1010，0101，1011，0111，1111，1110，1100，1000；2.AD7520构成4位DAC，其输出为VO=-V REF/24∑D i*2i=-5/16∑D i*2i=-0.3125∑D i*2i；3. 由于Q0接在D9上，所以DAC输入数据D9D8D7D6的顺序为Q0Q1Q2Q3的顺序：1000，0100，0010，1001，1100，0110，1011， 0101，1010，1101，1110，1111，0111，0011，0001；4．所以波形图为：9-8解：此题与9-5类似：n=13，V REF=5V；实际分辨率为0.61mV。