脉冲与数字逻辑电路

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1、第四章脉冲与数字逻辑电路§4.1脉冲电路§4.2三极管反相器§4.3脉冲的整形与鉴别§4.4基本逻辑电路§4.5双稳态触发器§4.6脉冲的计数和显示§4.7模数和数模转换一、数字信号和模拟信号电子电路中的信号模拟信号数字信号随时间连续变化的信号时间和幅度都是离散的模拟信号：tu正弦波信号t锯齿波信号u研究模拟信号时，我们注重电路输入、输出信号间的大小、相位关系。相应的电子电路就是模拟电路，包括交直流放大器、滤波器、信号发生器等。在模拟电路中，晶体管一般工作在放大状态。数字信号：数字信号产品数量的统计。数字表盘的读数。数字电路信号：tu研究数

2、字电路时注重电路输出、输入间的逻辑关系，因此不能采用模拟电路的分析方法。主要的分析工具是逻辑代数，电路的功能用真值表、逻辑表达式或波形图表示。在数字电路中，三极管工作在开关状态下，即工作在饱和状态或截止状态。在近代电子设备中，按照信号形式的不同,通常我们将电路分为两大类：模拟电路与数字电路。模拟电路处理的是模拟信号；数字电路处理的是数字信号。数字电路区别于模拟电路的主要特点之一是：它的工作信号是离散的脉冲信号。最常用的脉冲信号是方波(矩形波)。如何产生方波以及对不理想的方波如何整形，是本章讨论的重点。t0ut0u二、脉冲电路所谓脉冲电压或电流是指在

3、极短暂时间间隔内作用于电路的电压或电流。t0ut0u尖脉冲方波矩形脉冲梯形脉冲脉冲上升时间：脉冲前沿从0.1Um上升到0.9Um所需要的时间脉冲下降时间：脉冲前沿从0.9Umx下降到0.1Um所需要的时间三、脉冲的主要参数Um0.9Um0.5Um0.1Um0twtrtftp脉冲幅度：脉冲电压或电流由0跳变至最大值前沿平顶后沿T脉冲宽度：从脉冲前沿上升到0.5Um处开始，到脉冲后沿下降到0.5Um为止所持续的时间。也称有效脉宽。脉冲周期：周期性重复的脉冲序列中，两个相邻脉冲间的时间间隔。脉冲频率：脉冲周期T的倒数，f=1/T，表示单位时间内脉冲重复的

4、次数。占空系数tw/T：周期性脉冲宽度与脉冲周期的比值。四、RC分压电路⒈预备知识CRRESRC的充电过程iEUc0tE/Ri0tRC的放电过程i电容两端的电压UC和放电电流i都从它们各自的最大值（E和E/R）按指数规律衰减，最后到零。τ0.63E四、RC分压电路uiuoR1R2CoUmui0tuo0tUmuiuoR1R2CoCj波形的改善uo0tCj合适uo0tCj过小uo0tCj过大Cj选择合适时，输出波形的起始值UO等于终止值，或两段电路的时间常数相同五、脉冲的微分uiuoRCui0tUmtwuo0tUm-UmUo只是反映输入电压Ui的突变部

5、分，对于输入电压的恒定部分，输出为零。六、计数率计电路——泵电路D1D2uiuoRC1C当输入Ui由零上跳变到Um时导通充电，每秒充电电量为nq当输入Ui由Um下跳变到零时截止通过D2放电通过R放电达到平衡时当nRC1<<1时输出电压和每秒输入的脉冲数成正比改进电路D2uiuoRC1C+E当输入Ui由零上跳变到Um时，三极管导通，电容C1充电每个脉冲转移的电量为C1Um假设每秒输入的脉冲数为n，那么电容C每秒的充电电量为nC1Um六、削波、限幅与钳位⒈削波电路：将不需要的负脉冲削去DuiuoRDuouiRui0tuo0ttuiuot⒉限幅电路：实现

6、将幅度过大的脉冲削成平顶的波形，将顶部不平稳的脉冲削成平顶的波形。uiuoRuiuoRED1D2uiuoRD1D2++－－V1V2双向限幅电路请自行分析tuiuotuiuoRCui0tUmtwuo0tUm-Um⒉钳位电路当脉冲宽度大于微分电路的时间常数时uiuoRC⒉钳位电路ui0tUm当脉冲宽度远小于微分电路的时间常数时，输出波形有一平顶下降Δ，在负跳变处，输出波形将有与平顶下降同样大的反冲。uo0tUmΔ-ΔUmuiuoRCui0tuo0t⒉钳位电路twTΔΔUm－UmuiuoRC将输出信号的零电平固定在一定的电平线上。Dui0tuo0t零电平

7、底部钳位器⒉钳位电路IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A当Ib>Ibs，三极管进入饱和区,UCE0.3V放大区当Ib≤0时，晶体管工作在截止区一、三极管的开关特性uiuoKRUccIcs开启时间：三极管由截止转变为饱和导通所需的时间。在开关电路中，三极管工作点的移动范围很大，在输入信号ui的控制下，工作点Q能从截止区，经过放大区，到达饱和区，或反之。它是一种大信号运用状态。关闭时间：三极管由饱和导通转变为截止所需的时间。通常，关闭时间比开启时间要长得多。uituot+Ec0.3V二、反相器R

8、cR1uiuo+EcuoR1R2ui+Ec－EbRcC满足三极管可靠截止的条件是：Ube<0满足三极管可靠饱和的条件是：I