脉冲波形的产生变换

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1、在数字电路中，提供时钟脉冲信号CP及各种不同频率的脉冲信号一般有两种方法，一是由矩形波振荡器直接提供，二是利用整形电路将已有的信号变换成所需的脉冲波形。本章介绍由门电路组成的多谐振荡器、单稳态触发器、施密特触发器及相应的集成电路产品。第十四章脉冲波形的产生变换多谐振荡器单稳态触发器施密特触发器本章小结第一节多谐振荡器多谐振荡器是一种矩形脉冲波产生电路，这种电路不需外加触发信号，便能产生一定频率和一定宽度的矩形脉冲，常用作脉冲信号源。一、RC耦合多谐振荡器1．电路组成由两个非门G1、G2接成阻容耦合正反馈电路。多谐振荡器电路符号多谐振荡

2、器原理电路R1、R2、C1、C2组成定时电路，决定多谐振荡器的振荡频率和脉冲宽度。2．基本工作原理RC耦合多谐振荡电路的电容充放电RC耦合多谐振荡器工作波形第一暂态第二暂稳态C1充电，vI2增大C1放电，vI2减小C2充电，vI1增大C2放电，vI1减小vO1=1，vO2=0vO1=0，vO2=13．振荡频率通过调换电容C的容量来粗调f0，改变电阻R的阻值来细调f0。应用实例TTL集成电路74LS00组成的RC耦合多谐振荡器如下图所示，74LS00含有4个与非门，取用其中的两个可接成振荡电路，使用时将与非门的两个输入端接在一起作为非门使用，电

3、路采用+5V直流电源供电。RC耦合多谐振荡电路二、石英晶体多谐振荡器为了获得高精度和高稳定性的脉冲信号源，可选用石英晶体谐振体构成多谐振荡电路。石英晶体多谐振荡器用工程应目前，集成电路外接石英晶体来构成振荡电路的应用已相当之广泛，如手机的微处理器芯片、计算机微处理器芯片、各种电子设备的频率合成器芯片等等。集成电路构成的石英晶体振荡器主要有两类。一类输出为矩形波信号，通常由集成电路内部的门电路和外接石英晶体组成的正反馈电路来构成；另一类输出为正弦波信号，则由集成电路内部的放大电路和外接石英晶体构成三点式振荡电路。第二节单稳态触发器单稳态触发

4、器是指有一个稳态和一个暂稳态的波形变换电路。一、门电路构成的单稳态触发器单稳态触发器电路原理图单稳态触发器工作波形图二、基本工作原理稳态vO1=1，vO2=0正触发信号作用下翻转暂稳态vO1=0，vO2=1恢复期vO1=0，vO2=1C充电，vI2↑，自动翻转C放电，vI2↓，恢复至稳态暂态时间：调换电容C的容量来粗调tw，改变电阻R的阻值来细调tw。tw=0.7RC不可重复触发单稳态电路在其暂稳态期间，不接收新的触发脉冲信号。不可重复触发单稳态集成电路产品型号有74LS121、74LS221等。可重复触发单稳态电路在暂稳态期时，若再次输

5、入触发脉冲信号，可以延长暂稳态持续时问，即在此前的暂态时间的基础上再展宽tw。常见的可重复触发单稳态器集成电路有74LS122、74LS123等。不可重复触发电路符号可重复触发电路符号三、集成单稳态触发器74LS123芯片内含有两个独立的单稳态触发器，具有重复触发功能。从A端输入负脉冲为下降沿触发方式；从B端输入正脉冲为上升沿触发方式。74LS123引脚排列图74LS123接线图B端输入正脉冲为上升沿触发方式A端输入负脉冲为下降沿触发方式第三节施密特触发器施密特触发器是一种靠输入触发信号维持的双稳态电路，其特点是：电路具有两个稳态。一、门电路

6、构成的施密特触发器1．电路组成（a）电路组成（b）图形符号施密特触发器施密特触发器工作波形2．基本工作原理3．回差电平的估算回差电平：上限触发电平：下限触发电平：△VT=VTH-VTL第一稳态第二稳态vI上升至VTHvO1=1，vO2=0vI下降至VTLvO1=0，vO2=1输出低电平为第一状态；输出高电平为第二状态。用工程应施密特触发器应用广泛，常用于对脉冲信号进行波形变换、整形处理、幅度鉴别等。波形变换施密特触发器可将缓慢变化的信号变换为矩形波。波形整形当脉冲信号在传输过程中受到干扰使波形变坏时，可应用施密特触发器来整形。幅度鉴别施

7、密特触发器常用于对脉冲信号的幅度鉴别。施密特触发器的波形变换施密特触发器波形整形施密特触发器鉴幅波形二、集成施密特触发器CC4584为CMOS六施密特反相器。74LS132为TTL四施密特与非门。本章小结1．多谐振荡器是一种能自动输出矩形脉冲的振荡电路，它是由非门和RC定时元件(或石英晶体)所组成。2．单稳态触发器是常用的波形变换电路，、在外加触发信号作用下可从稳态翻转为暂稳态，经过一段延时后自动回到稳态。暂稳态持续时间决定于RC定时元件。单稳态触发器应用广泛，常用于对脉冲信号进行整形处理、延时控制，还用于电路的定时控制等3．施密特触发器也是

8、一种常用的波形变换电路，它的状态转换及维持都取决于外加的触发信号电平，存在回差电平△VT=VTH-VTL，应用回差特性可以实现波形变换、脉冲整形及幅度鉴别。主教材简