第8章脉冲波形的产生和整形

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第8章 脉冲波形的产生和整形本章导读

通过本章的学习，使读者了解： 通过本章的学习，使读者了解：在数字电路中，提供时钟脉冲信号CP及各 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 种不同频率的脉冲信号一般有两种方法， 由矩形波振荡器提供， 由矩形波振荡器提供，二是利用整形电路将已 有的信号变换成所需要的脉冲波形(如矩形波、 有的信号变换成所需要的脉冲波形(如矩形波、 尖脉冲波、锯齿波等)。本章主要介绍集成555 )。本章主要介绍集成 尖脉冲波、锯齿波等)。本章主要介绍集成555 定时器、施密特触发器、单稳态触发器、 定时器、施密特触发器、单稳态触发器、多谐 振荡器和相应的集成电路产品及其应用等。 振荡器和相应的集成电路产品及其应用等。

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8.1 脉冲电路概述 脉冲电路的主要作用是产生脉冲信号和进行脉冲 信号的变换。 信号的变换。 脉冲波形的参数①Vm ———脉冲最大幅度 ———脉冲最大幅度 ———脉冲上升时间 ②tr ———脉冲上升时间 ———脉冲下降时间 ③tf ———脉冲下降时间 ———脉冲宽度 ④tP ———脉冲宽度 ———周期 ⑤T———周期 ———频率 ⑥f———频率 ———占空比 ⑦D———占空比 几种常用的脉冲波形

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8.2 集成555定时器 集成555定时器 555定时器是一种中规模集成定时电路(也称555 555定时器是一种中规模集成定时电路(也称555 定时器是一种中规模集成定时电路 时基电路), ),555定时电路的产品有双极型和 时基电路),555定时电路的产品有双极型和 CMOS型两种 CMOS型两种。 型两种。 1.电路形式 1.电路形式

555集成电路内部结构框图 555集成电路内部结构框图

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2.功能 2.功能阈值端

8.2 集成555定时器 集成555定时器触发端 复 位 端 1 1 1 0 触发 器状 态 0 保持 1 0 定时器 状态 0 保持 1 0 三极管状 态 饱和 保持 截止 饱和

≥2V cc/3 < 2V cc/3 < 2V cc/3 ×

≥V cc/3 > V cc/3 < V cc/3 ×

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8.3 施密特触发器施密特触发器是一种脉冲信号整形电路， 施密特触发器是一种脉冲信号整形电路，它与一 般触发器一样有两个稳定工作状态， 般触发器一样有两个稳定工作状态，但与前面介 绍的触发器有如下不同 不同: 绍的触发器有如下不同: 施密特触发器属于电平触发器， ①施密特触发器属于电平触发器，缓慢变化的 信号也可作触发输入信号， 信号也可作触发输入信号，当触发输入信号达到 某一特定阈值时，输出电路会发生突变， 某一特定阈值时，输出电路会发生突变，施密特 触发器的状态会从一个稳态翻转到另一个稳态。 触发器的状态

会从一个稳态翻转到另一个稳态。 ②回差特性。 回差特性。 ③无记忆功能:施密特触发器的稳态要靠外加信 无记忆功能: 号维持，信号撤除会导致电路状态的改变。 号维持，信号撤除会导致电路状态的改变。

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8.3.1 由555定时器构成的施密特触发器 555定时器构成的施密特触发器 1.电路组成 1.电路组成

由定时器构成的施密特触发器

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8.3.2 回差电压可调的施密特触发器

回差电压可调的施密特触发器

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8.3.3 施密特触发器的应用 波形变换

波形变换

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8.3.3 施密特触发器的应用 2.波形整形 2.波形整形

波形整形

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8.3.3 施密特触发器的应用 3.幅度鉴别 3.幅度鉴别

幅度鉴别

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8.4 单稳态触发器 8.4.1 由555定时器构成的单稳态触发器 555定时器构成的单稳态触发器 1.电路组成 1.电路组成

555定时电路构成的单稳态触发器 555定时电路构成的单稳态触发器

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8.4 单稳态触发器 8.4.1 由555定时器构成的单稳态触发器 555定时器构成的单稳态触发器 2.工作原理 2.工作原理 单稳态触发器的工作过程一般分为五个阶段： 单稳态触发器的工作过程一般分为五个阶段： (1)稳态 (2)触发翻转 (3)暂稳态 (4)自动返回 (5)恢复阶段

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8.4 单稳态触发器 8.4.1 由555定时器构成的单稳态触发器 555定时器构成的单稳态触发器 3.主要参数 3.主要参数 (1)输出脉冲宽度tpO 输出脉冲宽度t (2)恢复时间tre 恢复时间t 最高工作频率f (3)最高工作频率fmax

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8.4.2 集成单稳态电路 1.不可重复触发单稳态触发器74121 1.不可重复触发单稳态触发器 不可重复触发单稳态触发器74121 (1)图形符号及逻辑功能表

74121图形符号 74121图形符号

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8.4.2 集成单稳态电路1.不可重复触发单稳态触发器74121 1.不可重复触发单稳态触发器 不可重复触发单稳态触发器74121 (2)触发 ①若T R-A 、T R-B 、T R+ 全为 高电平， 高电平，TR-A 及TR-B 中有一个 或两个产生由高到低的负跳 变。 ②若TR-A 、TR-B 输入中有一个 或两个为低电平， 或两个为低电平，TR+ 发生由 低到高的正跳变。 低到高的正跳变。电路可由稳态 翻转到暂稳态

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8.4.2 集成单稳态电路1.不可重复触发单稳态触发器74121 1.不可重复触发单稳态触发器 不可重复触发单稳态触发器74121 (3)定时 74121一经触发进入暂稳态， 74121一经触发进入暂稳态，其定时时间仅取 一经触发进入暂稳态 决于定时电阻R和定时电容C的大小， 决于定时电阻R和定时电容C的大小，不再受输入 的影响。 的影响。