数字电子技术 教学课件 作者 王仁道 主编 李峰泉 王英楠 副主编 杨永生 主审数字习题第7章.doc

《数字电子技术 教学课件 作者 王仁道 主编 李峰泉 王英楠 副主编 杨永生 主审数字习题第7章.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第7章脉冲的产生和转换115第7章脉冲的产生和变换7.1基本概念555定时器是一种用途十分广泛的集成电路器件，应当对它的工作原理熟练掌握，可以说没有脉冲产生和变换的数字电路产品是不多见的，因此本章内容虽然不多，却代表着数字电子技术中的一个重要方面。1．555定时器基本工作原理它的2、6两个输入端电位分别与运算放大器构成的两个电压比较器的基准电位相比较，以确定输出端3的电位为“1”还是为“0”，这就是它的基本工作原理。应当熟记：当2、6端与各自的标准电平相比较有“都高出0、都低出1、中间保持”这一重要结论。另外，对于与7脚相连的充放电三极管（或MOS管）的功能及与充

2、放电的电容关系也应熟练掌握。4脚控制端及5脚标准电位VM的灵活应用，能使555集成电路在自动控制中获得广泛用途。2．施密特触发器它具有两个稳态，取决于2端和6端连在一起的外加信号电位，若比两个标准电位都高，输出就稳定在0，都低则输出就稳定在1，在两个标准电平之间，则输出保持原状态不变。改变5脚标准电位VM的值可改变回差电压UT=VM，以适用于各种不同的需要。该电路最主要的用途是用作幅度鉴别，也可用作波形变换和整形。3．单稳态触发器第7章脉冲的产生和转换115可用来对波形整形、定时，特别是定时作用更使它在自动控制中获得了广泛应用，该电路只有一个稳态，即输出为0的唯一

3、稳态，只有输入到2脚的负脉冲（幅度的绝对值）大于5脚电位的一半时，它的输出才为1，这只是个暂时过程。输出高电位1的时间由公式TW=1.1RC来计算，R、C为与6、7脚相接的充放电回路的电阻和电容。在实用中应当注意2脚的直流电位在稳态时要处于高电位，因此常通过一个电阻接在正电源上，为了使输出宽度TW在任何情况下都能使用，实用电路中，最好在2脚连接一个微分电容，其值通常在100PF的数量级左右即可。1．多谐振荡器它的主要用途是产生时钟脉冲CP，不外加任何信号，接通电源就能直接进入振荡状态。该电路对应CP为高电平的时间和低电平时间分别为T1=0.7(R1+R2)C（充电

4、时）T2=0.7R2C(放电时)振荡周期和频率分别为它的占空比为：显然占空比在最好的情况下只能达到50%，一般要大于50%，这是该电路的一个缺点，因为输出高电平时间越长，电路消耗的功率就越大。多谐振荡器除了产生矩形方波（即CP）外，还可用于制作模拟声响发生器等用途。第7章脉冲的产生和转换1157.2本章习题解答【1】画出555定时器构成的施密特触发器的电路图。若电源VCC=15V，输入波形如图7.15所示，试画出电路的输出波形。图7.15解：555定时器构成的施密特触发器的电路图如下图所示，因电源为15V，所以其两个基准电位分别为10V和5V。注意到“都高出0、都

5、低出1、中间保持”这一结论，可对应输入波形画出输出波形如下。施密特触发器输出波形图题1题解图【2】由555定时器构成的施密特触发器中，若5脚到地接10K电阻，试求回差电压，并画出电压传输特性图。解：为了分析问题方便，将555定时器的三个5k电阻重画于图（a），未并联10k电阻时，5脚基准电位为，故第7章脉冲的产生和转换115；5脚并联10k电阻到地，此时图（b）由于（5+5）∥10=5k，故有即回差电压为=由此可画出电压传输特性如图（c）所示。题解图电压传输特性题2题解图【3】画出555定时器构成的单稳态电路，若取电源电压VCC=10V，R=10K，C=0.1μF

6、，求输出脉冲宽度TW，若取电源电压VCC=6V，TW会有何变化？解：555构成的单稳态电路如下图所示。若取VCC=10V，R=10K，C=0.1μF，由公式TW=1.1RC可得题3题解图单稳态电路图TW=1.1×10×103×0.1×10-6=1.1×10-3S=1.1mS第7章脉冲的产生和转换115教材中在推导公式TW=1.1RC时，电源VCC在分子和分母中都同时出现，已被约分掉了，因而脉冲宽度TW=1.1RC与VCC无关，故取VCC=6V时，TW仍为1.1mS,只不过输出uo的高电平因电源VCC的减小，uo的幅度也相应减小而已。【4】由555构成的单稳态电路，

7、在什么情况下可省去2脚的微分环节RP、CP在负脉冲到来前，2脚应保持高电位还是低电位？解:当输入信号ui负脉冲的宽度tP小于输出uo的宽度TW时，可省去RP、CP微分环节，在负脉冲到来前，2脚电位应保持为高电位才行。在教材中讲到由或非门构成的基本RS触发器的功能重写如下：SR=00时保持原状态输出uo也保持原状态SR=01时=1输出uo=0SR=10时=0输出uo=1SR=11处于禁止状态从中可看出，负脉冲到来前，电路应处于唯一的稳态“0”，因而要求S=0，由教材中看出，S为0还是为1，是由电压比较器B确定的，而2脚为电压比较器B的反相输入端，因而要使其输出S=0

8、，必须使2