数字电子技术 教学课件 作者 正萍 等编著第6章 脉冲信号的产生与整形.ppt

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1、第六章脉冲产生与整形电路主要内容施密特触发器的电路组成和工作原理单稳态触发器的电路组成和工作原理多谐振荡器的电路组成和工作原理主要技能555芯片的基本功能能熟练的运用555芯片构成施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器掌握555电路的设计、安装与调试第6章脉冲波形的产生与整形概述在数字电路中，基本工作信号是二进制数字信号或两状态逻辑信号，常用矩形脉冲来表示0、1两种取值。矩形波是最常用的脉冲波形。在时序电路中，矩形脉冲作为时钟信号控制和协调着整个数字系统的工作。矩形脉冲波形的好坏直接影响到整个系统能否正常工作。因此本章的

2、内容即为脉冲的产生（多谐振荡器）、脉冲的整形（施密特触发器、单稳态触发器）脉冲周期(T)脉冲幅度(Um)脉冲宽度(Tw)上升时间(Tr)下降时间(Tf)脉冲频率占空比获得矩形脉冲的方法一般有两种：一种是矩形波发生器；一种是利用已有的周期性变化波形，通过整形电路变换成所需的矩形脉冲波。矩形脉冲波形的特性参数6.1555定时器555定时器是一种多用途的数字—模拟混合单片集成电路。在其外部配上少许阻容器件，便能构成脉冲波形的产生和整形电路（施密特触发器、多谐振荡器、单稳态触发器等）555定时器：电路结构简单，使用方便、灵活。在

3、波形的产生与变换、测量与控制、家用电器、电子玩具等许多领域中都得到了十分广泛的应用。NE555555定时器引脚图555定时器结构和工作原理电阻分压，或由CO端直接加控制电压，作为比较器的参考电压，若不用CO端，在通过电容0.01u接地，避免高频干扰输出缓冲器:集电极开路，状态由Q决定,作用是提高带负载能力和隔离负载对555的影响555定时器结构和工作原理555定时器构成施密特触发器施密特触发器用以将变化缓慢或快速变化的非矩形信号变换成上升沿和下降沿都很陡峭的矩形脉冲。（脉冲整形）施密特特性的反相器的逻辑符号问：施密特特性

4、的与非门的逻辑符号？施密特反相器的基本工作原理设施密特反相器的输入信号Vi是三角波，Vi为0时，反相器输出为高电平1，当Vi不断上升时，只要ViVT+后，输入视为高电平，经过反相器产生的输出为0。在Vi不断下降的过程中，只要Vi>VT-，输入都视为高电平，反相器输入为0，当Vi

5、器状态翻转，输出电压由高电平跳变到低电平时的输入电压称为该施密特反向器的正向（上限）阈值电压反向阈值电压:把输入信号下降过程中，使施密特触发器状态翻转，输出信号由低电平跳变到高电平时的输入电压称为该施密特反向器的反向（下限）阈值电压它们之间的差值ΔVT称为回差电压或滞回电压ΔVT=VT+-VT-555定时器构成施密特触发器1/3VCC2/3VCC555定时器构成施密特触发器施密特触发器有两个稳定状态，其工作特点是：1.有两个稳定状态的维持与相互转换均与输入电压的大小有关；2.输出由高电平转换到低电平以及由低电平转换到高电

6、平所需的输入触发电平是不相同的，其差值称为回差电压；3.由于具有回差电压，故其抗干扰能力较强。利用施密特触发器能将边沿变化缓慢的波形整形为边沿陡峭的矩形脉冲。施密特触发器工作特点总结6.1.3施密特触发器的应用1.用作接口电路——将缓慢变化的输入信号，转换成为符合TTL系统要求的脉冲波形。施密特触发器逻辑符号（二）施密特触发器的应用2.用作整形电路——把不规则的输入信号整形成为矩形脉冲。输入输出VT+VT-3.阀值探测（脉冲鉴幅）——一系列幅度不同的脉冲信号中，选出那些幅度大于VT+的输入脉冲。单稳态触发器——有一个稳态

7、和一个暂稳态；在触发脉冲作用下，由稳态翻转到暂稳态；暂稳状态维持一段时间后，自动返回到稳态。单稳态触发器触发器逻辑符号单稳态触发器的工作特点是：有一个稳定状态和一个暂稳态；在外界触发脉冲作用下，电路将从稳态翻转到暂稳态，停留一段时间tw后，又能自动返回到稳定状态；暂稳态维持的时间仅取决于电路本身的参数，与触发脉冲的宽度和幅度无关。单稳态触发器主要用以将宽度不符合要求的脉冲变换为符合要求的矩形脉冲。单稳态触发器触发器（一）电路组成及工作原理工作原理该电路触发信号低电平有效。电路上电后，电源电压VDD经R向电容C充电，电容两

8、端电压可达到+VDD。之后，在输入触发信号Vi为无效高电平时，比较器A1输出0，A2输出1，经触发器使电路输出0，三极管T饱和，使电容C两端的电压为0，这时虽然比较器A1输出为1，触发器工作在保持状态，电路输出状态为0，电路进入稳定状态。工作原理当输入触发信号有效时，A1输出为1，A2输出0，经触发器使电路输出1，三