数字电子技术基础 第8章

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1、第8章脉冲波形的产生与整形第8章脉冲波形的产生与整形8.1概述8.2555定时器及其应用8.3集成单稳态触发器8.4集成逻辑门构成的脉冲电路第8章脉冲波形的产生与整形8.1概述8.1.1脉冲产生电路和整形电路的特点获得矩形脉冲的方法通常有两种：一种是用脉冲产生电路直接产生；另一种是对已有的信号进行整形，然后将它变换成所需要的脉冲信号。　脉冲产生电路能够直接产生矩形脉冲或方波，它由开关元件和惰性电路组成，开关元件的通断使电路实现不同状态的转换，而惰性电路则用来控制暂态变化过程的快慢。典型的矩形脉冲产生电路有双稳态触发电路、单稳态触发电路和多谐振荡电路三种类型。　第8章脉冲波形的产生与整形双稳态

2、触发电路具有两个稳定状态，两个稳定状态的转换都需要在外加触发脉冲的推动下才能完成。单稳态触发电路只有一个稳定状态，另一个是暂时稳定状态，从稳定状态转换到暂稳态时必须由外加触发信号触发，从暂稳态转换到稳态是由电路自身完成的，暂稳态的持续时间取决于电路本身的参数。　多谐振荡电路能够自激产生脉冲波形，它的状态转换不需要外加触发信号触发，而完全由电路自身完成。因此它没有稳定状态，只有两个暂稳态。第8章脉冲波形的产生与整形脉冲整形电路能够将其它形状的信号，如正弦波、三角波和一些不规则的波形变换成矩形脉冲。施密特触发器就是常用的整形电路，它有两个特点：①能把变化非常缓慢的输入波形整形成数字电路所需要的矩

3、形脉冲；②有两个触发电平，当输入信号达到某一额定值时，电路状态就会转换，因此它属于电平触发的双稳态电路。第8章脉冲波形的产生与整形8.1.2脉冲电路的基本分析方法CU(t)CSRU(t)RE图8-1RC开关电路第8章脉冲波形的产生与整形①开关转换的一瞬间，电容器上电压不能突变，满足开关定理U(0+)=U(0-)。　CC②暂态过程结束后，流过电容器的电流i(∞)为0，即C电容器相当于开路。　③电路的时常数τ=RC,τ决定了暂态时间的长短。根据三要素公式，可以得到电压(或电流)随时间变化的方程为x(t)x()[x(0)x()]et/如果U(t)=U，它是U(0+)和U(∞）之间的

4、某一转换MT值，那么从暂态过程的起始值U(0+)变到U所经历的时间Tt(见图8-2)可用下式计算：MU()U(0)tRC1nMU()UT第8章脉冲波形的产生与整形U(t)U(∞)UT+U(0)tMt0图8-2从U(0+)到U所经历的时间tTM第8章脉冲波形的产生与整形8.2555定时器及其应用8.2.1555定时器的组成与功能URCCD845kGU1地18UCCUR1CO5＋CR&QU1U27放电端－266555(TH)5kUo36U6U&122&U＋S3oR45U(TR)CQDCO2UR2－GG34G25kV1(b)放电端71(a)图8-3555定时器　(a)电路结构；(b)引

5、脚图第8章脉冲波形的产生与整形图8-3(a)中，比较器C的输入端U(接引脚6)称为阈值输16入端，手册上用TH标注，比较器C的输入端U(接引脚2)称22触发输入端，手册上用TR标注。C和C的参考电压(电压比12较的基准)U和U由电源U经三个5kΩ的电阻分压给出。R1R2CC21当控制电压输入端UCO悬空时，UR1UCC，UR2UCC　；331若U外接固定电压，则UU,UU。COR1COR2CO2R为异步置0端，只要在R端加入低电平，则基本RS触发DD器就置0，平时R处于高电平。D第8章脉冲波形的产生与整形定时器的主要功能取决于两个比较器输出对RS触发器和放电管V状态的控制。121当　

6、U6UCC、U2UCC时，比较器C1输出为0，C233输出为1，基本RS触发器被置0，V导通，U输出为低电1o平。21当　　U6UCC、U2UCC时，C1输出为1，C2输出为330，基本RS触发器被置1，V截止，U输出高电平。　1o21当时U6UCC、U2UCC，C1和C2输出均为1，则33基本RS触发器的状态保持不变，因而V和U输出状态也维1o持不变。第8章脉冲波形的产生与整形表8-1555定时器功能表第8章脉冲波形的产生与整形8.2.2555定时器的典型应用U1.单稳态触发器iTUCC1UR3CC840t7UU6555oC3UU2oiTTWWC150tU0.01μCUCC2U

7、3CC(a)0t(b)图8-4用555定时器构成的单稳触发器　(a)电路图；(b)波形图第8章脉冲波形的产生与整形1)工作原理　①静止期：触发信号没有来到，U为高电平。电源i刚接通时，电路有一个暂态过程，即电源通过电阻R向电2容C充电，当U上升到U时，RS触发器置0，CCC3U=0，V导通，因此电容C又通过导电管V迅速放电，o11直到U=0，电路进入稳态。这时如果U一直没有触发信Ci号来到，电路就一直处于U=