数字电子技术 06A第六章 脉冲产生与整形电路

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1、第六章脉冲产生与整形电路内容提要本章首先介绍555定时器，然后以此为基础介绍获得矩形脉冲的两种方法和一些具体电路。一种是将已有波形整形成为矩形脉冲，其具体电路是施密特触发器和单稳态触发器；一种是利用自激振荡电路直接产生矩形脉冲，其具体电路是多谐振荡器。概述多谐振荡器----用于产生脉冲凡是能将不符合数字电路要求的非脉冲信号变成具有一定幅度和宽度的脉冲信号输出（变换）；或者由振荡直接产生一定规格的脉冲波形的电路，都属于本章研究范围。这类电路形式有很多，但基本可以归纳为三类：单稳态触发器----用于脉冲波形的变换和定时施密特

2、触发器----用于脉冲波形的变换，尤其是将模拟量转换成数字波形预备知识——（电容充放电）(1)电容两端的电压不能突变，VC(0+)＝VC(0-)，电容充放电需要时间，有过渡过程，其时间长短只与τ＝RC有关,工程上取3τ；（2）开始充放电（换路）瞬间，阻抗很小，相当短路；充放电结束，电路处于稳态，C支路电流为0，阻抗很大，相当开路；（3）简单RC电路中，各处电压、电流均按指数规律变化；（4）在简单RC电路中或555定时器555定时器是将模拟电路和数字电路集成于一体的电子器件。它使用方便,带负载能力较强,目前得到了非常广泛的

3、应用。一、555定时器的电路结构和工作原理单定时器双极型——最后3位数555单极型——最后4位数7555双定时器双极型——最后3位数556单极型——最后4位数7556型号：电压控制端高电平触发端低电平触发端放电端直接清0端地4.5～18V电阻分压器电压比较器输出反相器集电极开路三极管基本RS触发器输出端1.电路结构⑤可改变参考电压，平时不用，接0.01μF到地，旁路高频干扰提高带负载能力，隔离负载对定时器影响电源电压范围:4.5V~18V12345678555VCCuDTHCOGNDTRVoR电源放电阈值电控压制地触发输

4、出复位2.管脚图3.工作原理三个电阻构成的分压器给两个比较器提供基准电压，分别为和3.工作原理010T导通uO=0(1)当R=0时Q=13.工作原理010(2)当R=1时若则11uO=1T截止C1输出为1C2输出为0Q=03.工作原理11(3)当R=1时若则1uO不变T不变C1输出为1C2输出为1Q不变不变不变3.工作原理111(4)当R=1时若则00uO=0T导通C1输出为0C2输出为1Q=13.工作原理01(5)当R=1时若则0出现禁用态555定时器功能表RTHTRuOTD0××0导通1<2/3VCC<1/3VCC1

5、截止1<2/3VCC>1/3VCC保持保持1>2/3VCC>1/3VCC0导通1>2/3VCC<1/3VCC××综合以上的分析结果,便可得到555的功能表:6.1施密特触发器施密特触发器的一个最重要的特点就是能把变化非常缓慢的输入脉冲波形，整形称为适合数字电路需要的矩形脉冲，而且由于其滞回特性，所以抗干扰能力也很求。施密特触发器在脉冲的产生和整形电路中应用很广泛。施密特触发器的特点：（1）电平触发——电压达到某个值时电路状态翻转；（2）具有滞后电压传输特性——回差特性（两次翻转输入电平不同）；6.1.1用555定时器构成

6、的施密特触发器一、电路结构uI+VCC+VCC1uO1uI<1/3VCC时C1输出高电平1，C2输出低电平0，uO=1uI>2/3VCC时C1输出低电平1，C2输出高电平0，uO=0(1)引脚2和6连接一起作为输入端(2)引脚4和8连接一起作为电源端(3)引脚7接上拉电阻并附加电源+VCC11/3VCC

7、/3VCC之前，uO＝1状态保持不变。(2)当uI升高到2/3VCC时，比较器C1=0,C2=1,触发器置0，uO=0。此后uI上升到峰值，然后再降低，但在未达到1/3VCC之前，uO＝0状态保持不变。二、工作原理uItuOtUT+UT-2VCC/3VCC/3(3)当uI下降到1/3VCC时，比较器C1=1,C2=0,触发器置1，uO=1。此后uI继续下降到0，但uO＝1状态保持不变，之后往复循环。②在7脚外接一电阻，并与VCC1相连，可以实现电平移动。①在5脚上加控制电压uCO可以改变UT+,UT-，以调节回差电压的大

8、小注：(b)逻辑符号(a)传输特性回差电压（滞后电压）：UT+=2/3VCC;UT-=1/3VCCΔUT＝UT＋－UT－=1/3VCC三、传输特性及逻辑符号uIuOUT+UT-uOuI6.1.2施密特触发器的应用：(1)波形变换——三角波、正弦波变换成方波uItuOtUT+UT-UT+UT-uItuOt正弦波→方波三