电子技术基础 教学课件 作者 张立 主编 谢忠玉 陈凯 副主编第8章 数字脉冲信号的产生与整形电路.ppt

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1、第8章：数字脉冲信号的产生与整形电路8.1数字脉冲信号的特征8.2脉冲信号的产生电路8.3脉冲信号的整形电路8.4555集成电路介绍在数字电路系统中，数字脉冲信号是必不可少的，无论是逻辑门电路的输入信号，还是触发器的时钟信号，乃至存储器及单片机等中、大规模集成电路中，都需要有脉冲信号的参与才能正常工作。本章将分别讨论数字脉冲信号的产生方法和数字电路信号的整形方法。8.1数字脉冲信号特征脉冲幅度Um脉冲周期T正向脉冲宽度TW上升时间tr下降时间tf占空比D8.2脉冲信号产生电路8.2.1由门电路构成的多谐振荡器三

2、极管非门原理电路分析波形图8.2.2环形多谐振荡器波形图8.2.2RC环形多谐振荡器功能分析图电阻R1、R2的作用是保证两个反相器在静态时都能工作在线性放大区。C1＝C2＝C是耦合电容，它们的容抗在石英晶体谐振频率f0时可以忽略不计；石英晶体构成选频环节。振荡频率等于石英晶体的谐振频率f0。8.2.3石英晶体多谐振荡器8.3脉冲信号的整形电路8.3.1单稳态触发器单稳态触发器在数字电路中一般用于1.定时（产生一定宽度的矩形波）；2.整形（把不规则的波形转换成宽度、幅度都相等的波形）；3.延时（把输入信号延迟一定

3、时间后输出）。单稳态触发器具有下列特点：（1）电路有一个稳态和一个暂稳态。（2）在外来触发脉冲作用下，电路由稳态翻转到暂稳态。（3）暂稳态是一个不能长久保持的状态，经过一段时间后，电路会自动返回到稳态。暂稳态的持续时间与触发脉冲无关，仅决定于电路本身的参数。1.微分型单稳态触发器2.单稳态触发器的用途A、波形整形B、延时8.3.2施密特触发器施密特触发器是一种能够把输入波形整形成为适合于数字电路需要的矩形脉冲的电路。00110111110001100011下限阈值电压上限阈值电压回差电压（滞后电压）：ΔUT＝U

4、T＋－UT－施密特态触发器具有下列特点：（1）电路的输出信号具有两种稳定状态，即高电平与低电平；（2）输出脉冲信号的上升时间和下降时间都很小，波形的前沿和后沿都很陡；（3）由于回差电压的存在，使得施密特触发器具有较强的抗干扰能力。8.4555定时器介绍低电平触发端高电平触发端电压控制端复位端低电平有效放电端7.5～16V1.工作原理001①R=0时，Q=1，uo=0，T导通。①R=0时，Q=1，uo=0，T饱和导通。②R=1、UTH＞2VCC/3、UTR＞VCC/3时，C1=0、C2=1，Q=1、Q=0，uo=

5、0，T饱和导通。＞2VCC/3＞VCC/300011①R=0时，Q=1，uo=0，T饱和导通。②R=1、UTH＞2VCC/3、UTR＞VCC/3时，C1=0、C2=1，Q=1、Q=0，uo=0，T饱和导通。＜2VCC/3＞VCC/310011③R=1、UTH＜2VCC/3、UTR＞VCC/3时，C1=1、C2=1，Q、Q不变，uo不变，T状态不变。110①R=0时，Q=1，uo=0，T饱和导通。②R=1、UTH＞2VCC/3、UTR＞VCC/3时，C1=0、C2=1，Q=1、Q=0，uo=0，T饱和导通。＜2V

6、CC/3＜VCC/311100③R=1、UTH＜2VCC/3、UTR＞VCC/3时，C1=1、C2=1，Q、Q不变，uo不变，T状态不变。④R=1、UTH＜2VCC/3、UTR＜VCC/3时，C1=1、C2=0，Q=0、Q=1，uo=1，T截止。接通VCC后，VCC经R1和R2对C充电。当uc上升到2VCC/3时，uo=0，T导通，C通过R2和T放电，uc下降。当uc下降到VCC/3时，uo又由0变为1，T截止，VCC又经R1和R2对C充电。如此重复上述过程，在输出端uo产生了连续的矩形脉冲。2.555应用电路

7、A、多谐振荡器B、单稳态触发器接通VCC后瞬间，VCC通过R对C充电，当uc上升到2VCC/3时，比较器C1输出为0，将触发器置0，uo＝0。这时Q=1，放电管T导通，C通过T放电，电路进入稳态。ui到来时，因为ui＜VCC/3，使C2＝0，触发器置1，uo又由0变为1，电路进入暂稳态。由于此时Q=0，放电管T截止，VCC经R对C充电。虽然此时触发脉冲已消失，比较器C2的输出变为1，但充电继续进行，直到uc上升到2VCC/3时，比较器C1输出为0，将触发器置0，电路输出uo＝0，T导通，C放电，电路恢复到稳定状

8、态。学习要点理解单稳态的工作原理及用途；理解多谐振荡器的原理及用途；了解555集成电路的使用方法。