脉冲信号的产生与变换1

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1、1第6章脉冲信号的产生与变换2第6章目录内容介绍6.1单稳态触发器6.1.1微分型单稳态触发器6.1.2集成单稳态触发器6.1.3单稳态触发器的应用6.2多谐振荡器6.2.1由555定时器组成的多谐振荡器6.2.2由两个集成单稳态触发器组成的多谐振荡器6.2.3石英晶体多谐振荡器6.3施密特触发器6.3.1用555定时器构成的施密特触发器6.3.2集成施密特触发器6.3.3施密特触发器的应用小结习题3脉冲技术的主要内容是研究脉冲波形的产生和处理。本章将着重讨论脉冲波形的产生、整形和变换等单元电路，这些单元电路可由分立元件构成，也可由模拟集成电路

2、和数字集成电路构成。这里主要介绍由数字集成电路构成的脉冲电路。脉冲信号是作用时间很短的突变电压或电流信号的统称。在学习各类脉冲电路时，应将电路工作过程的分析和电路中相关点的电压波形结合起来，这样才能更透彻地理解电路的工作原理。另外，在对单稳态触发器和多谐振荡器分析过程中，应弄清楚对定时电容充放电的过程，并注意定时电容充放电的初始值、终了值和电路发生状态转换时电容器的值。内容介绍46.1单稳态触发器单稳态触发器有且仅有一个稳态，另外还有一个暂稳态。暂稳态是指一种不能长久保持的状态。在外加触发信号作用下，单稳态触发器能从稳态翻转到暂稳态，经过一段时

3、间又能自动回复到稳定状态。单稳态触发器可由与非门或或非门及RC电路组成。与非门(或非门)作为开关元件，RC电路又称为RC定时电路。单稳态触发器按定时元件的不同连接方法可分为微分型和积分型两类。本章要点：掌握集成施密特触发器的工作原理、回差特性及其应用。掌握单稳态触发器和多谐振荡器的工作原理以及主要波形参数的估算。掌握555集成定时器的工作原理以及用555定时器构成各种脉冲电路的工作原理。56.1.1微分型单稳态触发器由TTL与非门构成的微分型单稳态触发器的电路如图6.1.1所示61.工作原理71.工作原理82.主要参数(1)输出脉冲宽度(2)恢

4、复时间(3)微分型单稳态触发器最高工作频率96.1.2集成单稳态触发器集成单稳态触发器可分为两类：一类是可重触发的单稳态触发器，即可在输入触发脉冲的重复作用下延长其暂稳态时间；另一类是不可重触发的单稳态触发器。图6.1.5所示为T1121集成单稳态触发器逻辑图:106.1.2集成单稳态触发器集成单稳态触发器产品简介国产TTL集成单稳态不可重触发的产品有T1121，T1221，T422l，可重触发的产品有T1122，T1123、T4122，T4123。CMOS产品有CC4098、CCl452等。116.1.3单稳态触发器的应用1.脉冲整形无论输入

5、到单稳态触发器的脉冲波形如何，只要能使单稳态电路翻转，就能在输出端得到一定宽度、一定幅度的规则矩形波。这就是单稳态触发器的整形作用。2.脉冲定时由于单稳态触发器能产生一定宽度的矩形脉冲，利用此脉冲去控制其它电路，可使其在作用期间动作（或不动作），例如，利用宽度为的正矩形脉冲作为与门的控制信号，只有在这个脉冲存在的时间内，与门才打开，其它输入端的信号才能通过。3.脉冲延迟微分型单稳态电路输出的下降沿相对于单稳态电路输入触发脉冲的下降沿滞后了时间，称这个时间为延迟时间，如图6.1.2所示。因此，可起到脉冲延迟的作用。126.2多谐振荡器多谐振荡器是

6、一种自激振荡器，在接通电源以后，不需要外加触发信号，便能自动地产生矩形脉冲。由于矩形波中含有丰富的高次谐波分量，所以习惯上又把矩形波振荡器叫做多谐振荡器。通常在频率稳定度和准确性要求不太高的场合，可采用TTL或CMOS门电路构成的多谐振荡器，当对频率稳定度要求比较高时，可在多谐振荡器电路中接入石英晶体，组成所谓石英晶体多谐振荡器。多谐振荡器一旦振荡起来后，电路没有稳态，只有两个暂稳态，它们作交替变化，输出连续的矩形波脉冲信号，因此它又被称作无稳态电路。它常用来作为脉冲信号源。136.2.1由555定时器组成的多谐振荡器电路:如图6.2.1所示图

7、6.2.1由555定时器构成的多谐振荡器146.2.2由两个集成单稳态触发器组成的多谐振荡器图6.2.2所示为两个74121构成的多谐振荡器156.2.3石英晶体多谐振荡器前面介绍的多谐振荡器频率稳定性较差，当电源电压波动，温度变化、参数变化时，频率变化较大，在计算机等要求频率稳定性高的设备中，用这样的振荡器做主振荡器是不合适的。下面介绍一种可以获得高稳定性的脉冲信号振荡器(石英晶体振荡器)。166.2.3石英晶体多谐振荡器图6.2.3为一种典型的石英晶体振荡电路。石英晶体在串联谐振频率附近的阻抗频率特性如图6.2.4所示，它的选频特性非常好。

8、176.3施密特触发器施密特触发器可以把不规则的输入波形变成良好的矩形波。其逻辑符号如图6.3.1(a)所示186.3施密特触发器输入输出特性196.