正反相施密特触发器电路的工作原理详解

正反相施密特触发器电路的工作原理详解
正反相施密特触发器电路的工作原理详解

正反相施密特触发器电路的工作原理详解

什么叫触发器

施密特触发电路(简称)是一种波形整形电路,当任何波形的信号进入电路时,输出在正、负饱和之间跳动,产生方波或脉波输出。不同于比较器,施密特触发电路有两个临界电压且形成一个滞后区,可以防止在滞后范围内之噪声干扰电路的正常工作。如遥控接收线路,传感器输入电路都会用到它整形。

施密特触发器

一般比较器只有一个作比较的临界电压,若输入端有噪声来回多次穿越临界电压时,输出端即受到干扰,其正负状态产生不正常转换,如图1所示。

图1 (a)反相比较器 (b)输入输出波形

施密特触发器如图2 所示,其输出电压经由R1、R2分压后送回到运算放大器的非反相输入端形成正反馈。因为正反馈会产生滞后(Hysteresis)现象,所以只要噪声的大小在两个临界电压(上临界电压及下临界电压)形成的滞后电压范围内,即可避免噪声误触发电路,如表1 所示

图2 (a)反相斯密特触发器 (b)输入输出波形

表1

反相施密特触发器

电路如图2 所示,运算放大器的输出电压在正、负饱和之间转换:

νO= ±Vsat。输出电压经由R1 、R2分压后反馈到非反相输入端:ν+= βνO,

其中反馈因数=

当νO为正饱和状态(+Vsat)时,由正反馈得上临界电压

当νO为负饱和状态(- Vsat)时,由正反馈得下临界电压

V TH与V TL之间的电压差为滞后电压:2R1

图3 (a)输入、输出波形 (b)转换特性曲线

输入、输出波形及转换特性曲线如图3(b)所示。

当输入信号上升到大于上临界电压V TH时,输出信号由正状态转变为

负状态即:νI >V TH→νo = - Vsat

当输入信号下降到小于下临界电压V TL时,输出信号由负状态转变为

正状态即:νI <V TL→νo = + Vsat

输出信号在正、负两状态之间转变,输出波形为方波。

非反相施密特电路

图4 非反相史密特触发器

非反相施密特电路的输入信号与反馈信号均接至非反相输入端,如图4所示。

由重迭定理可得非反相端电压

反相输入端接地:ν-= 0,当ν+ = ν- = 0时的输入电压即为临界电压。将ν+ = 0代入上式得

整理后得临界电压

当νo为负饱和状态时,可得上临界电压

当νo为正饱和状态时,可得下临界电压,

V TH与V TL之间的电压差为滞后电压:

图5 (a)计算机仿真图(b)转换特性曲线输入、输出波形与转换特性曲线如图5所示。

当输入信号下降到小于下临界电压V TL时,输出信号由正状态转变为

负状态:νo< V TL→νo = - Vsat

当输入信号上升到大于上临界电压VTH 时,输出信号由负状态转变为

正状态:νo> V TL→νo = + Vsat

输出信号在正、负两状态之间转变,输出波形为方波。

集成触发器及其应用电路设计

华中科技大学 电子线路设计、测试与实验》实验报告 实验名称:集成运算放大器的基本应用 院(系):自动化学院 地点:南一楼东306 实验成绩: 指导教师:汪小燕 2014 年6 月7 日

、实验目的 1)了解触发器的逻辑功能及相互转换的方法。 2)掌握集成JK 触发器逻辑功能的测试方法。 3)学习用JK 触发器构成简单时序逻辑电路的方法。 4)熟悉用双踪示波器测量多个波形的方法。 (5)学习用Verliog HDL描述简单时序逻辑电路的方法,以及EDA技术 、实验元器件及条件 双JK 触发器CC4027 2 片; 四2 输入与非门CC4011 2 片; 三3 输入与非门CC4023 1 片; 计算机、MAX+PLUSII 10.2集成开发环境、可编程器件实验板及专用电缆 三、预习要求 (1)复习触发器的基本类型及其逻辑功能。 (2)掌握D触发器和JK触发器的真值表及JK触发器转化成D触发器、T触发器、T 触发器的基本方法。 (3)按硬件电路实验内容(4)(5),分别设计同步3 分频电路和同步模4 可逆计数器电路。 四、硬件电路实验内容 (1)验证JK触发器的逻辑功能。 (2)将JK触发器转换成T触发器和D触发器,并验证其功能。 (3)将两个JK触发器连接起来,即第二个JK触发器的J、K端连接在一起, 接到第一个JK触发器的输出端Q两个JK触发器的时钟端CP接在一起,并输入1kHz 正方波,用示波器分别观察和记录CP Q、Q的波形(注意它们之间的时序关系),理解2分频、4分频的概念。 (4)根据给定的器件,设计一个同步3分频电路,其输出波形如图所示。然后组装电路,并用示波器观察和记录CP Q、Q的波形。 (5)根据给定器件,设计一个可逆的同步模4 计数器,其框图如图所示。图中,M为控制变量,当M=0时,进行递增计数,当M=1时,进行递减计数;Q、 Q为计数器的状态输出,Z为进位或借位信号。然后组装电路,并测试电路的输入、输出

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

D触发器的设计

目录 第一章绪论0 简介0 集成电路0 版图设计1 软件介绍1 标准单元版图设计1 标准单元版图设计的概念1 标准单元版图设计的历史1 标准单元的版图设计的优点2 标准单元的版图设计的特点2 第二章D触发器的介绍 2 简介2 维持阻塞式边沿D触发器3 电路工作过程3 状态转换图和时序图3 同步D触发器3 电路结构3 逻辑功能4 真单相时钟(TSPC)动态D触发器4 第三章工艺基于TSPC原理的D触发器设计5 电路图的设计5 创建库与视图5 基于TSPC原理的D触发器电路原理图5 创建D触发器版图6 设计步骤6 器件规格7 设计规则的验证及结果8 第四章课程设计总结9 参考文献 9 第一章绪论 简介 集成电路 集成电路(Integrated Circuit,简称IC)是20世纪60年代初期发展起来的一种新型半导体器件。它是经过氧化、光刻、扩散、外延、蒸铝等半导体制造工艺,把构成具有一定功能的电路所需的半导体、电阻、电容等元件及它们之间的连接导线全部集成在一小块硅片上,然后焊接封装在一个管壳内的电子器件。其封装外壳有圆壳式、扁平式或双列直插式等多种形式。是一种微型电子器件或部件,采

用一定的工艺,把一个电路中所需的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起,制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上,然后封装在一个管壳内,成为具有所需电路功能的微型结构;其中所有元件在结构上已组成一个整体,使电子元件向着微小型化、低功耗和高可靠性方面迈进了一大步。集成电路发明者为杰克·基尔比(基于硅的集成电路)和罗伯特·诺伊思(基于锗的集成电路)。当今半导体工业大多数应用的是基于硅的集成电路。 版图设计 版图(Layout)是集成电路设计者将设计并模拟优化后的电路转化成的一系列几何图形,包含了集成电路尺寸大小、各层拓扑定义等有关器件的所有物理信息。集成电路制造厂家根据版图来制造掩膜。版图的设计有特定的规则,这些规则是集成电路制造厂家根据自己的工艺特点而制定的。不同的工艺,有不同的设计规则。设计者只有得到了厂家提供的规则以后,才能开始设计。版图在设计的过程中要进行定期的检查,避免错误的积累而导致难以修改。很多集成电路的设计软件都有设计版图的功能,Cadence 的Virtuoso的版图设计软件帮助设计者在图形方式下绘制版图。 对于复杂的版图设计,一般把版图设计分成若干个子步骤进行: (1)划分为了将处理问题的规模缩小,通常把整个电路划分成若干个模块。(2)版图规划和布局是为了每个模块和整个芯片选择一个好的布图方案。(3)布线完成模块间的互连,并进一步优化布线结果。 (4)压缩是布线完成后的优化处理过程,他试图进一步减小芯片的面积。软件介绍 目前大部分IC 公司采用的是UNIX 系统,使用版本是SunSolaris。版图设计软件通常为Cadence ,它是一个大型的EDA 软件,它几乎可以完成电子设计的方方面面,包括ASIC 设计、FPGA设计和PCB 设计。软件操作界面人性化,使用方便,安全可靠,但价格较昂贵。 标准单元版图设计 标准单元版图设计的概念 标准单元,也叫宏单元。它先将电路设计中可能会遇到的所有基本逻辑单元的版图, 按照最佳设计的一定的外形尺寸要求, 精心绘制好并存入单元库中。实际设计ASIC电路时, 只需从单元库中调出所要的元件版图, 再按照一定的拼接规则拼接, 留出规则而宽度可调的布线通道, 即可顺利地完成整个版图的设计工作了。 基本逻辑单元的逻辑功能不同, 其版图面积也不可能是一样大小的。但这些单元版图的设计必须满足一个约束条件, 这就是在某一个方向上它们的尺寸必须是完全一致的, 比如说它们可以宽窄不一, 但它们的高度却必须是完全相等的,这就是所谓的“等高不等宽”原则。这一原则是标准单元设计法得以实施的根本保证。 标准单元版图设计的历史 随着集成电路产业迅猛的发展,工艺水平不断提高,集成电路特征尺寸循着摩尔定律不断缩小。设计芯片时需要考虑的因素越来越多,芯片设计的复杂程度也越来越高。因而尽可能复用一些已经通过工艺验证的IP核可以提高设计的效率,降低芯片设计的成本。

手机电路原理,通俗易懂

第二部分原理篇 第一章手机的功能电路 ETACS、GSM蜂窝手机是一个工作在双工状态下的收发信机。一部移动电话包括无线接收机(Receiver)、发射机(Transmitter)、控制模块(Controller)及人机界面部分(Interface)和电源(Power Supply)。 数字手机从电路可分为,射频与逻辑音频电路两大部分。其中射频电路包含从天线到接收机的解调输出,与发射的I/Q调制到功率放大器输出的电路;逻辑音频包含从接收解调到,接收音频输出、发射话音拾取(送话器电路)到发射I/Q调制器及逻辑电路部分的中央处理单元、数字语音处理及各种存储器电路等。见图1-1所示 从印刷电路板的结构一般分为:逻辑系统、射频系统、电源系统,3个部分。在手机中,这3个部分相互配合,在逻辑控制系统统一指挥下,完成手机的各项功能。 图1-1手机的结构框图 注:双频手机的电路通常是增加一些DCS1800的电路,但其中相当一部分电路是DCS 与GSM通道公用的。 第二章射频系统 射频系统由射频接收和射频发射两部分组成。射频接收电路完成接收信号的滤波、信号放大、解调等功能;射频发射电路主要完成语音基带信号的调制、变频、功率放大等功能。手机要得到GSM系统的服务,首先必须有信号强度指示,能够进入GSM网络。手机电路中不管是射频接收系统还是射频发射系统出现故障,都能导致手机不能进入GSM网络。 对于目前市场上爱立信、三星系列的手机,当射频接收系统没有故障但射频发射系统有故障时,手机有信号强度值指示但不能入网;对于摩托罗拉、诺基亚等其他系列的手机,不管哪一部分有故障均不能入网,也没有信号强度值指示。当用手动搜索网络的方式搜索网络时,如能搜索到网络,说明射频接收部分是正常的;如果不能搜索到网络,首先可以确定射频接收部分有故障。 而射频电路则包含接收机射频处理、发射机射频处理和频率合成单元。 第一节接收机的电路结构 移动通信设备常采用超外差变频接收机,这是因为天线感应接收到的信号十分微弱,而鉴频器要求的输人信号电平较高,且需稳定。放大器的总增益一般需在120dB以上,这么大的放大量,要用多级调谐放大器且要稳定,实际上是很难办得到的,另外高频选频放大器的通带宽度太宽,当频率改变时,多级放大器的所有调谐回路必须跟着改变,而且要做到统一调谐,

正反相施密特触发器电路的工作原理详解

正反相施密特触发器电路的工作原理详解 什么叫触发器 施密特触发电路(简称)是一种波形整形电路,当任何波形的信号进入电路时,输出在正、负饱和之间跳动,产生方波或脉波输出。不同于比较器,施密特触发电路有两个临界电压且形成一个滞后区,可以防止在滞后范围内之噪声干扰电路的正常工作。如遥控接收线路,传感器输入电路都会用到它整形。 施密特触发器 一般比较器只有一个作比较的临界电压,若输入端有噪声来回多次穿越临界电压时,输出端即受到干扰,其正负状态产生不正常转换,如图1所示。 图1 (a)反相比较器 (b)输入输出波形 施密特触发器如图2 所示,其输出电压经由R1、R2分压后送回到运算放大器的非反相输入端形成正反馈。因为正反馈会产生滞后(Hysteresis)现象,所以只要噪声的大小在两个临界电压(上临界电压及下临界电压)形成的滞后电压范围内,即可避免噪声误触发电路,如表1 所示 图2 (a)反相斯密特触发器 (b)输入输出波形

表1 反相施密特触发器 电路如图2 所示,运算放大器的输出电压在正、负饱和之间转换: νO= ±Vsat。输出电压经由R1 、R2分压后反馈到非反相输入端:ν+= βνO, 其中反馈因数= 当νO为正饱和状态(+Vsat)时,由正反馈得上临界电压 当νO为负饱和状态(- Vsat)时,由正反馈得下临界电压 V TH与V TL之间的电压差为滞后电压:2R1 图3 (a)输入、输出波形 (b)转换特性曲线 输入、输出波形及转换特性曲线如图3(b)所示。

当输入信号上升到大于上临界电压V TH时,输出信号由正状态转变为 负状态即:νI >V TH→νo = - Vsat 当输入信号下降到小于下临界电压V TL时,输出信号由负状态转变为 正状态即:νI <V TL→νo = + Vsat 输出信号在正、负两状态之间转变,输出波形为方波。 非反相施密特电路 图4 非反相史密特触发器 非反相施密特电路的输入信号与反馈信号均接至非反相输入端,如图4所示。 由重迭定理可得非反相端电压 反相输入端接地:ν-= 0,当ν+ = ν- = 0时的输入电压即为临界电压。将ν+ = 0代入上式得 整理后得临界电压 当νo为负饱和状态时,可得上临界电压 当νo为正饱和状态时,可得下临界电压, V TH与V TL之间的电压差为滞后电压:

触发器原理转换及设计

实验五触发器原理,转换及设计 2.5.1 实验目的 (1)掌握基本D,J_K触发器的电路结构及逻辑功能。 (2)掌握各种触发器之间的相互转换及应用。 2.5.2 实验仪器设备与主要器件 试验箱一个,双踪示波器一台;稳压电源一台,函数发生器一台。74LS74双D正沿触发器;74LS75锁存器74LS76双J-K触发器。 2.5.3 实验原理 前面所述的各种集成电路均属组合逻辑电路,该电路某一时刻的输出状态只有该时刻的输入状态决定。 数字系统中的另一类电路称为时序逻辑电路。构成时序逻辑电路的基本器件是触发器。具有两种不同稳定状态的存储二进制信息的基本单元统称为双稳态器件,常芝锁存器或触发器。 2.5.4 实验内容 (1)测试D触发器的逻辑功能。将D触发器74LS74的SD,RD和D分别接逻辑开关,CP接单词没冲,按D触发器的逻辑功能进行测试,记录测试功能,观察CP与Q之间的关系,画出同步波形。 D触发器的特征表: CP D Q n Q n+1 * * * * ↑0 * 0 ↑ 1 * 1 仿真图: 波形图如图示:上图为CP波形,下图为Q波形:

当D=0时,Q=0; 当D=1时,Q=1; 图2-5-5的仿真图:

波形图: 由波形图看出时钟每触发2个周期时,电路输出1个周期信号,即该电路实现了二分频功能。 (2)测试J-K触发器的逻辑功能,测试结果与图2-5-2所示的特征表对照,并按图2-5-8所试点链接,用函数发生器输出1KHZ的0-5v方波信号作为时钟脉冲,记录CP,Q1,Q2的同步波形。 真值表: CPJKQnQn+1 * ** * Qn ↓↓00 00 0 1 0保持 1 ↓↓10 10 0 1 1置1 1 ↓↓01 01 0 1 0置0 0 ↓↓11 11 0 1 1必翻 0 仿真图: 波形图:由上到下依次为CP,Q1,Q2的波形;

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.360docs.net/doc/2b10846437.html, 原文网址:https://www.360docs.net/doc/2b10846437.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

基带电路原理图

FLASH电路 FLASH信号作用描述 数据总线:ED0-ED15,共16根数据线,用于传输数据。 地址总线:EA00-EA23,共24根地址线,用于存储单元寻址。控制总线: ERD:写控制信号; EWR:读控制信号; /WATCHODG:复位信号,用于FLASH的软件复位; /CE_F1、/CE_F2:FLASH存储区域选择信号; /ECS1_PSRAM:PSRAM片选信号; /ELB、/EUB:PSRAM存取区域选择信号; 电源供电信号:VMEM。

照相电路

主屏LCD显示电路 SIM卡电路

马达电路 PWM2_VIB_EN经过PMIC转换后变成马达的驱动信号VIB_DRV,R409为限流电阻,马达可以和键盘灯通过调整限流电阻R或者调整

占空比调整背光亮度一样调整马达的震感。马达电路上的二极管 D403是由于马达为线圈,运作时会产生反向电动势,若无二极管反 向电动势无法消耗,会影响马达的寿命,二极管可以在马达停震后 把反向电动势消耗掉而保护线圈。 MIC电路 MICBIASP和MICBIASN为MIC电路的正负两路偏置电压,一般为2.4V-2.7V左右的电压。C204,C205主要为滤除射 频信号的干扰。如果有GSM900MHZ的干扰则使用33PF的 电容,如果有DCS1800MHZ的干扰可以使用12PF的电容,如果有WIFI 2.4GHZ的干扰则使用8.2PF的电容。C206主 要是抑制共模信号。C201,C202为100NF电容,主要作用 为隔直通交,防止直流电使PA饱和,产生信号偏移,主要 滤除100HZ一下的电流。B201,B202为磁珠,主要滤除 高频部分的干扰。MIC偏置电流流向为从MICBIASP----

基于TSPC原理的触发器工艺版图设计

苏州市职业大学 课程设计说明书 名称基于TSPC原理的D触发器0.35μm工艺版图设计2011年12月19日至2011年12月23日共1 周 院系电子信息工程系 班级 姓名

目录 第1章:绪论 (3) 1.1 版图设计的基础知识 (3) 1.1.1 版图设计流程 (3) 1.1.2 版图设计步骤 (3) 1.1.3 版图设计规则 (4) 1.1.4 版图设计验证 (5) 1.2 标准单元版图的设计 (6) 1.2.1 标准单元库的定义 (6) 1.2.2 标准单元库用途 (6) 1.2.3 标准单元设计方法 (6) 第2章:D触发器的介绍 (7) 2.1 D触发器 (7) 2.2 维持阻塞D触发器 (7) 2.2.1 维持阻塞D触发器的电路结构 (7) 2.2.2 维持阻塞D触发器的工作原理 (8) 2.2.3 维持阻塞D触发器的功能描述 (9) 2.3 同步D触发器 (9) 2.3.1 同步D触发器的电路结构 (9) 2.3.2 同步D触发器的工作原理 (10) 2.3.3 逻辑功能表示方法 (10) 2.4 基于TSPC原理的D触发器 (11) 2.4.1 构成原理 (11) 2.4.2 仿真波形 (11) 第3章:0.35um工艺基于TSPC原理的D触发器设计 (12) 3.1 动态D触发器电路图的设计步骤及电路图 (12) 3.2 动态D触发器版图的设计步骤及电路图 (13) 3.3 DRC、LVS验证 (14) 第4章:心得体会 (15) 参考文献 (16)

第1章:绪论 1.1 版图设计的基础知识 1.1.1 版图设计流程 版图设计是创建工程制图(网表)的精确的物理描述的过程,即定义各工艺层图形的形状、尺寸以及不同工艺层相对位置的过程。其中版图设计的流程如图1.1.1所示。 图1.1.1 1.1.2 版图设计步骤 作为后端设计者,是集成电路从设计走向制造的桥梁,设计步骤包括以下几部分: 1、布局:安排各个晶体管、基本单元和复杂单元在芯片上的位置。 2、布线:设计走线、门间、单元间的互连。 3、尺寸确定:确定晶体管尺寸(W、L)、互连尺寸(连线宽度)以及晶体管与互连之间的相对尺寸等。 4、版图编辑(Layout Editor):规定各个工艺层上图形的形状、尺寸和位置。 5、布局布线(Place and route):给出版图的整体规划和各图形间的连接。 6、版图检查(Layout Check):设计规则检查(DRC,Design Rule Check)、电器规则检查

D触发器的设计

目录 第一章绪论 (1) 1.1 简介 (1) 1.1.1 集成电路 (1) 1.1.2 版图设计 (1) 1.2 软件介绍 (2) 1.3 标准单元版图设计 (2) 1.3.1 标准单元版图设计的概念 (2) 1.3.2 标准单元版图设计的历史 (2) 1.3.3 标准单元的版图设计的优点 (3) 1.3.4 标准单元的版图设计的特点 (3) 第二章 D触发器的介绍 (4) 2.1 简介 (4) 2.2 维持阻塞式边沿D触发器 (4) 2.2.1 电路工作过程 (4) 2.2.2 状态转换图和时序图 (5) 2.3 同步D触发器 (5) 2.3.1 电路结构 (5) AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF

2.3.2 逻辑功能 (6) 2.4 真单相时钟(TSPC)动态D触发器 (6) 第三章 0.35um工艺基于TSPC原理的D触发器设计 (8) 3.1 电路图的设计 (8) 3.1.1 创建库与视图 (8) 3.1.2 基于TSPC原理的D触发器电路原理图 (8) 3.2 创建 D触发器版图 (9) 3.2.1 设计步骤 (9) 3.2.2 器件规格 (11) 3.3 设计规则的验证及结果 (11) 第四章课程设计总结 (13) 参考文献 (14) AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF

第一章绪论 1.1 简介 1.1.1 集成电路 集成电路(Integrated Circuit,简称IC)是20世纪60年代初期发展起来的一种新型半导体器件。它是经过氧化、光刻、扩散、外延、蒸铝等半导体制造工艺,把构成具有一定功能的电路所需的半导体、电阻、电容等元件及它们之间的连接导线全部集成在一小块硅片上,然后焊接封装在一个管壳内的电子器件。其封装外壳有圆壳式、扁平式或双列直插式等多种形式。是一种微型电子器件或部件,采用一定的工艺,把一个电路中所需的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起,制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上,然后封装在一个管壳内,成为具有所需电路功能的微型结构;其中所有元件在结构上已组成一个整体,使电子元件向着微小型化、低功耗和高可靠性方面迈进了一大步。集成电路发明者为杰克·基尔比(基于硅的集成电路)和罗伯特·诺伊思(基于锗的集成电路)。当今 AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF

手机基本电路工作原理

第一章 第一节T18机型逻辑电路原理 T18是一款支持双卡单待,实现G网双号转换待机,可以自由选用号码拨打电话,电路采用MTK 6226方案平台。(图1) (图1) 由于T18是采用MTK方案,在电路上原理有很多是与前期MTK电路相似,在这里不再一一讲解,具体介绍一下双卡待机电路的原理。 1、双卡电路工作原理电路 T18的双卡待机是指由用户选择性进行手动进行切换两张不同的SIM卡,其与前期A280双卡双待不同的,T18只有一个射频一个基带电路,其双卡转换主要是由软件和SIM转换控制器来完成,具体电路见图2

(图2) 其工作原理: 当手动切换时,控制中心会发出一个SIM-SWITCH的转换开关指令给到U505转换芯片,经内部的电子开关把VSIM与VSIM1、VSIM2,IO-SIM与SIMDA1、SIMDA2,CLK-SIM与SIMCLK1、SIMCLK2,RST-SIM与SIMRST1、SIMRST2进行转换连接,实现控制SIM卡的数据总线来控制SIM卡的正常工作。 2、充电电路 当外部充电器接到DC 插孔时,CHANGE电源分三路提供,第一路经R12、R14分压取得ADC3-VCH充电检测信号,第二路提供给U400的第1脚,第三路提供给U401经R413到电池正极。 其工作原理:当CPU检测到连接充电模式时候,CPU会输送CHG-CNTL控制信号给电源管理模块U400,电源管理模块从2# GATEDRV输出控制信号,控制充电控制管的导通,充电电压将通过R413限流给电池正极充电,同时CPU通过提供的ADC0-、ADC1+电量反馈信号,经电源管理模块U400(4#)ISENSE检测实现对充电过程进行监控,经U400(6#)CHRDET送到CPU,当检测充电完成后,CPU 将撤销U400(5#)CHG-CNT的控制信号,从而导致充电管U401截止,停止充电。关机充电和开机充电原理相同,只是在关机状态下,CPU未执行其它程序,使手 机仍处于关机状态。如图3

智能手机基带处理器电路原理

智能手机基带处理器电路原理 在普通手机中,通常将MCU(Micro Control Unit,微控制电路)、DSP( (Digital Signal Processing,数字信号处理)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit,专用集成电路)电路集成在一起,得到数字基带信号处理器;将射频接口电路、音频编译码电路及一些ADC(模拟至数字转换器)、DAC(数字至模拟转换器)电路集成在一起,得到模拟基带信号处理器。 在智能手机中,一般是将数字基带信号处理器和模拟基带信号处理器集成在一起,称为基带处理器。不论移动电话的基带电路如何变化,它都包MCU 电路(也称CPU 电路)、DSP电路、ASIC 电路、音频编译码电路、射频逻辑接口电路等最基本的电路。 我们可以这样理解智能手机的无线部分,我们将智能手机无线部分电路再分为两部分,一部分是射频电路,完成了信号从天线到基带信号的接收和发射处理;一部分是基带电路,完成了信号从基带信号到音频终端(听筒或送话器)的处理。这样看来,基带处理器的主要工作内容和认为就比较容易理解了。 以基带处理器电路PMB8875 为例,框图如图1所示。 图1 基带处理器电路PMB8875 框图 1、模拟基带电路

模拟基带信号处理器(ABB)又被称为话音基带信号转换器,包含手机中所有的ADC与DAC 变换器电路。 模拟基带信号处理器包含基带信号处理电路、话音基带信号处理电路(也称音频处理电路)、辅助变换器单元(也被称为辅助控制电路)。 (1)基带信号处理电路 基带信号处理电路将接收射频电路输出的接收机基带信号RXIQ 转换成数字接收基带信号,送到数字基带信号处理器DBB。 在发射方面,该电路将DBB 电路输出的数字发射基带信号转换成模拟的发射基带信号TXIQ,送到发射射频部分的IQ 调制器电路。 基带信号处理电路是用来处理接收、发射基带信号的,连接数字基带与射频电路——射频逻辑接口电路,在基带方面,通过基带串行接口连接到数字基带信号处理器;在射频方面,它通过分离或复合的IQ 信号接口连接到接收I/Q 解调与发射I/Q 调制电路。 接收基带信号处理框图如图2所示。 图2接收基带信号处理框图 发射基带信号处理框图如图3所示。 图3发射基带信号处理框图

施密特触发器和比较器的区别

施密特触发器原理图解详细分析 重要特性:施密特触发器具有如下特性:输入电压有两个阀值VL、VH,VL 施密特触发器通常用作缓冲器消除输入端的干扰。 施密特波形图 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。 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。 它是一种阈值开关电路,具有突变输入——输出特性的门电路。这种电路被设计成阻止输入电压出现微小变化(低于某一阈值)而引起的输出电压的改变。 利用施密特触发器状态转换过程中的正反馈作用,可以把边沿变化缓慢的周期性信号变换为边沿很陡的矩形脉冲信号。输入的信号只要幅度大于vt+,即可在施密特触发器的输出端得到同等频率的矩形脉冲信号。 当输入电压由低向高增加,到达V+时,输出电压发生突变,而输入电 压Vi由高变低,到达V-,输出电压发生突变,因而出现输出电压变化滞后的现象,可以看出对于要求一定延迟启动的电路,它是特别适用的. 从传感器得到的矩形脉冲经传输后往往发生波形畸变。当传输线上的电容较大时,波形的上升沿将明显变坏;当传输线较长,而且接受端的阻抗与传输

(最新经营)单稳态触发器与施密特触发器原理及应用

CD4047BE 单稳态触发器原理及应用 多谐振荡器是一种自激振荡电路。因为没有稳定的工作状态,多谐振荡器也称为无稳态电路。具体地说,如果一开始多谐振荡器处于0状态,那么它于0状态停留一段时间后将自动转入1状态,于1状态停留一段时间后又将自动转入0状态,如此周而复始,输出矩形波。 图6.4.1对称式多谐振荡器电路 对称式多谐振荡器是一个正反馈振荡电路[图6.4.1,]。和是两个反相器,和是两个耦合电容,和是两个反馈电阻。只要恰当地选取反馈电阻的阻值,就可以使反相器的静态工作点位于电压传输特性的转折区。上电时,电容器两端的电压和均为0。假设某种扰动使有微小的正跳变,那么经过一个正反馈过程,迅速跳变为,迅速跳变为,迅速跳变为,迅速跳变为,电路进入第一个暂稳态。电容和开始充电。的充电电流方向与参考方向相同, 正向增加;的充电电流方向与参考方向相反,负向增加。随着的正向增加,从逐渐上升;随着的负向增加,从逐渐下降。因为经和两条支路充电而经一条支路充电,所以充电速度较快,上升到时还没有下降到。上升到使跳变为。理论上,向下跳变,也将向下跳变。考虑到输入端钳位二极管的影响,最多跳变到。下降到使跳变为,这又使从向上跳变,即变成,电路进入第二个暂稳态。经一条支路反向充电(实际上先放电再

反向充电),逐渐下降。经和两条支路反向充电(实际上先放电再反向充电),逐渐 上升。的上升速度大于的下降速度。当上升到时,电路又进入第一个暂稳态。此后,电路 将于两个暂稳态之间来回振荡。 非对称式多谐振荡器是对称式多谐振荡器的简化形式[图6.4.6]。这个电路只有一个反馈电阻和一个耦合电容。反馈电阻使的静态工作点位于电压传输特性的转折区,就是说,静态时,的输入电 平约等于,的输出电平也约等于。因为的输出就是的输入,所以静态时也被迫工 作于电压传输特性的转折区。 图6.4.6非对称是多谐振荡器电路 环形振荡器[图6.4.10]不是正反馈电路,而是一个具有延迟环节的负反馈电路。 图6.4.10最简单的环形振荡器

cad d触发器设计

摘要 本设计是基于ZeniEDA D触发器的设计。本文分四个部分,其中详细叙述了D 触发器的电路设计和版图设计两个部分。第一部分是绪论,主要有集成电路CAD的发展现状、Zeni软件的说明以及集成电路设计流程等内容。第二部分是D触发器的电路设计,首先对Spice仿真进行了说明,然后就是D触发器的总体方案和D触发器的功能描述,还对D触发器的各个功能模块的设计与仿真作了详细说明。第三部分是D触发器的版图设计,首先对版图设计的逻辑划分、布线布局理论等进行了简明的阐述,然后对D触发器的各个单元模块的版图设计进行了说明,并给出了每个功能模块的版图以及D触发器的总版图,最后给出了D触发器的DRC验证和LVS 验证以及导出GDS-Ⅱ文档。本设计几乎涉及了集成电路CAD设计的各个流程,并作了详细的描述与说明。 关键词:D触发器;反相器;与非门;传输门;版图

目录 摘要.................................................................................................................. I 1绪论 . (1) 1.1集成电路CAD的发展现状 (5) 1.2Zeni软件说明 (6) 1.3集成电路设计流程 (3) 2电路设计 (5) 2.1Spice仿真说明 (5) 2.2总体方案及功能描述 (6) 2.3单元模块电路设计及仿真 (8) 3版图设计 (14) 3.1版图设计基础 (14) 3.2单元模块版图设计 (15) 3.3D触发器版图设计 (17) 3.4版图验证 ....................................................... 1错误!未定义书签。 3.5导出GDS-Ⅱ文档 (20) 4总结与体会 (21) 参考文献:................................................................... 错误!未定义书签。致谢 . (23)

手机各电路原理_射频电路_内容详细,不看后悔

本次培训内容:
手机各级电路原理及故障检修
1,基带电路
发话电路、受话电路、蜂鸣电路、耳机电路、 背光电路、马达电路、按键电路、充电电路、开 关机电路、摄像电路、蓝牙电路、FM电路、显示 电路、SIM卡电路、TF卡电路
2,射频电路
接收电路、发射电路

一、手机通用的接收与发射流程
天线:ANT 声表面滤波器:SAWfilter 低噪声放大器:LNA 功放:PA

手机通用的接收与发射流程
1、信号接收流程: 天线接收——天线匹配电路——双工器——滤波(声 表面滤波器SAWfilter)——放大(低噪声放大器 LNA)——RX_VCO混频(混频器Mixer)——放大 (可编程增益放大器PGA)——滤波——IQ解调(IQ 调制器)——(进入基带部分)GMSK解调——信道均 衡——解密——去交织——语音解码——滤波—— DAC——放大——话音输出。

手机通用的接收与发射流程
2、信号发射流程: 话音采集——放大——ADC——滤波——语音编
码——交织——加密——信道均衡——GMSK调制—— (进入射频部分)IQ调制(IQ调制器)——滤波—— 鉴相鉴频(鉴相鉴频器)——滤波——TX_VCO混频 (混频器Mixer)——功率放大(PA)——双工器—— 天线匹配电路——天线发射。

手机通用的接收与发射流程
3、射频电路原理框图:

二、射频电路的主要元件及工作原理
天线:ANT 声表面滤波器:SAWfilter 低噪声放大器:LNA 功放:PA

单稳态触发器与施密特触发器原理及应用(doc 8页)

单稳态触发器与施密特触发器原理及应用(doc 8页)

CD4047BE 单稳态触发器原理及应用 多谐振荡器是一种自激振荡电路。因为没有稳定的工作状态,多谐振荡器也称为无稳态电路。具体地说,如果一开始多谐振荡器处于0状态,那么它在0状态停留一段时间后将自动转入1状态,在1状态停留一段时间后又将自动转入0状态,如此周而复始,输出矩形波。 图6.4.1 对称式多谐振荡器电路 对称式多谐振荡器是一个正反馈振荡电路[图6.4.1,]。和是两个反相器,和是两个耦合电容,和是两个反馈电阻。只要恰当地选取反馈电阻的阻值,就可以使反相器的静态工作点位于电压传输特性的转折区。上电时,电容器两端的电压和均为0。假设某种扰动使有微小的正跳变,那么经过一个正反馈过程,迅速跳变为,迅速跳变为,迅速跳变为,迅速跳变为,电路进入第一个暂稳态。电容和开始充电。的充电电流方向与参考方向相同, 正向增加;的充电电流方向与参考方向相反,负向增加。随着的正向增加,从逐渐上升;随着的负向增加,从逐渐下降。因为经和两条支路充电而经一条支路充电,所以充电速度较快,上升到时还没有下降到。上升到使跳变为。理论上,向下跳变,也将向下跳变。考虑到输入端钳位二极管的影响,最多跳变到。下降到使跳变为,这又使从向上跳变

,即变成,电路进入第二个暂稳态。经一条支路反向充电(实际上先放电再反向充电),逐渐下降。经和两条支路反向充电(实际上先放电再反向充电),逐渐上升。的上升速度大于的下降速度。当上升到时,电路又进入第一个暂稳态。 此后,电路将在两个暂稳态之间来回振荡。 非对称式多谐振荡器是对称式多谐振荡器的简化形式[图6.4.6]。这个电路只有一个反馈电阻和一个耦合电容。反馈电阻使的静态工作点位于电压传输特性的转折区,就是说,静态时,的输入电平约等于,的输出电平也约等于。因为的输出就是的输入,所以静态时也被迫工 作在电压传输特性的转折区。 图6.4.6 非对称是多谐振荡器电路 环形振荡器[图6.4.10]不是正反馈电路,而是一个具有延迟环节的负反馈电路。 图6.4.10 最简单的环形振荡器

应用555定时器组成施密特触发器

课程设计任务书 学生班级:学生姓名:学号 设计名称:应用555定时器组成施密特触发器 起止日期:指导教师:

摘要 施密特触发器是一种用途十分广泛的脉冲单元电路。利用它所具有的电位触发特性,可以进行脉冲整形,把边沿不够规则的脉冲整形为边沿陡峭的矩形脉冲(图4);通过它可以进行波形变换,把正弦波变换成矩形波;另一个重要用途就是进行信号幅度鉴别,只要信号幅度达到某一设定值,触发器就翻转,所以常称它为鉴幅器。用施密特触发器还能组成多谐振荡器和单稳态触发器。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。为此,同学们通过书籍查阅了解到有多种方法可以组成施密特触发器,然后通过比较各种方案后,用555定时器组成施密特触发器,并通过去实验室实验和老师的指导了解到⑴施密特触发器有两个稳定状态,其维持和转换完全取决于输入电压的大小。⑵电压传输特性特殊,有两个不同的阈值电压(正向阈值电压和负向阈值电压。⑶状态翻转时有正反馈过程,从而输出边沿陡峭的矩形脉冲 关键词:施密特触发器,555定时器,阈值电压。

目录 一:绪论 (4) 二:555定时器组成施密特触发器 2.1设计任务、要求及目的 (5) 2.2 555定时器 (5) 2.3 设计施密特触发器的方案 (7) 2.4 主要参数 (8) 2.5 制作原理图 (8) 2.6制作PCB版 (9) 2.6.1 制作步骤 2.6.2 制作过程中遇到的问题、原因及解决办法 三:结论 (10) 四:参考文献 (11) 五:附录 (11)

D触发器的设计

目录 第一章绪论简介 集成电路

集成电路(Integrated Circuit,简称IC)是20世纪60年代初期发展起来的一种新型半导体器件。它是经过氧化、光刻、扩散、外延、蒸铝等半导体制造工艺,把构成具有一定功能的电路所需的半导体、电阻、电容等元件及它们之间的连接导线全部集成在一小块硅片上,然后焊接封装在一个管壳内的电子器件。其封装外壳有圆壳式、扁平式或双列直插式等多种形式。是一种微型电子器件或部件,采用一定的工艺,把一个电路中所需的、二极管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起,制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上,然后封装在一个管壳内,成为具有所需电路功能的微型结构;其中所有元件在结构上已组成一个整体,使电子元件向着微小型化、低功耗和高可靠性方面迈进了一大步。集成电路发明者为杰克·基尔比(基于硅的集成电路)和罗伯特·诺伊思(基于锗的集成电路)。当今半导体工业大多数应用的是基于硅的集成电路。 版图设计 版图(Layout)是集成电路设计者将设计并模拟优化后的电路转化成的一系列几何图形,包含了集成电路尺寸大小、各层拓扑定义等有关器件的所有物理信息。集成电路制造厂家根据版图来制造掩膜。版图的设计有特定的规则,这些规则是集成电路制造厂家根据自己的工艺特点而制定的。不同的工艺,有不同的设计规则。设计者只有得到了厂家提供的规则以后,才能开始设计。版图在设计的过程中要进行定期的检查,避免错误的积累而导致难以修改。很多集成电路的设计软件都有设计版图的功能,Cadence 的Virtuoso的版图设计软件帮助设计者在图形方式下绘制版图。 对于复杂的版图设计,一般把版图设计分成若干个子步骤进行: (1)划分为了将处理问题的规模缩小,通常把整个电路划分成若干个模块。 (2)版图规划和布局是为了每个模块和整个芯片选择一个好的布图方案。 (3)布线完成模块间的互连,并进一步优化布线结果。 (4)压缩是布线完成后的优化处理过程,他试图进一步减小芯片的面积。 软件介绍 目前大部分IC 公司采用的是UNIX 系统,使用版本是SunSolaris。版图设计软件通常为Cadence ,它是一个大型的EDA 软件,它几乎可以完成电子设计的方方面面,包括ASIC 设计、FPGA设计和PCB 设计。软件操作界面人性化,使用方便,安全可靠,但价格较昂贵。

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