脉冲波形的产生变换

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 多谐振荡器多谐振荡器 单稳态触发器单稳态触发器 施密特触发器施密特触发器 本章小结本章小结 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

2、多谐振荡器电路符号 多谐振荡器原理电路多谐振荡器原理电路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。RCTf4 . 1110应用实例 TTL集成电路集成电路74LS00组组成的成的RC耦合多谐振荡器如下耦合多谐振荡器如下图

3、所示，图所示，74LS00含有含有4个与非个与非门，取用其中的两个可接成门，取用其中的两个可接成振荡电路，使用时将与非门振荡电路，使用时将与非门的两个输入端接在一起作为的两个输入端接在一起作为非门使用，电路采用非门使用，电路采用+5V直流直流电源供电。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。 石英晶体多谐振荡石英晶体多谐振荡器器 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

4、芯片、各种电子设备的频率合成器芯片等等。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。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器是指有一个稳态和一个暂稳态的波形变换电路。一

5、、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电路原理图 单稳态触发器工作波形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， vI 2，自动翻转C 放电， vI 2，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可重复触发单稳态集

6、成电路产品型号有74LS121、74LS221等。等。 可重复触发单稳态电路在暂稳态期时，若再次输入触发脉冲信号，可以延可重复触发单稳态电路在暂稳态期时，若再次输入触发脉冲信号，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。常见的可重复触发单稳态器集成电路有单稳态器集成电路有74LS122、74LS123等。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。芯片内含有两个独立的单稳态触发器，具有重复触发功能。

7、从从A端输入负脉冲为下降沿触发方式；从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。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、门电路构成的施密特触发器 1电路组成 （a）电路组成）电路组成 （b）图形符号）图形符号 施密特触发器施密特触发器 施密特触发器工作波形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-

8、-VTLT221THVRRRVDD21T221TLVRRVRRRV 第一稳态 第二稳态 vI上升至上升至VTH vO1= 1，vO2=0vI下降下降 至至VTL vO1= 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。别等。 波形变换波形变换 施密特触发器可将缓慢变化的信号变换为矩形波。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，可应用施密特当脉冲信号在传输过程中受到干扰

9、使波形变坏时，可应用施密特触发器来整形。触发器来整形。 幅度鉴别幅度鉴别 施密特触发器常用于对脉冲信号的幅度鉴别。施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 。 1多谐振荡器是一种能自动输出矩形多谐振荡器是一种能自动输出矩形脉冲的振荡电路，它是由非门和脉冲的振荡电路，它是由非门和RC定定时元件时元件(或石英晶体或石英晶体)所组成。所组成。2单稳态触发器是常用的波形变换电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

10、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到稳态。暂稳态持续时间决定于RC定定时元件。单稳态触发器应用广泛，常用时元件。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，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还用于电路的定时控制等 3施密特触发器也是一种常用的波形施密特触发器也是一种常用的波形变换电路，它的状态转换及维持都取决变换电路，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，应

11、用回差特性可以实现波形变换、脉冲整形及幅度鉴别。波形变换、脉冲整形及幅度鉴别。 主主 教教 材材 简简 介介 书名：电子技术基础电子技术基础 第第2 2版（版（附学习卡） 出版单位：高等教育出版社 作者：陈振源 出版日期：2006-07-01 书号：7-04-019714-6 适用层次：中职 定价：25.20本书参照教育部颁布的中等职业学校电子技术基础教学大纲，以及有关的职业资格标准或行业职业技能鉴定标准，在保留2001年出版的中等职业教育国家规划教材电子技术基础编写风格的基础上，根据近几年中职生源的变化情况，贯彻落实“以服务为宗旨，以就业为导向，以能力为本位”的职业教育办学指导思想，修订而成

12、。本书包括模拟电子技术和数字电子技术两部分，模拟部分包括：二极管及整流电路、晶体管及基本放大电路、场效晶体管放大电路、负反馈、低频功率放大器、集成运算放大器、正弦波振荡器、直流稳压电源、晶闸管及应用电路；数字部分包括：数字电路基础、组合逻辑电路、集成触发器、时序逻辑电路、脉冲波形的产生与变换、数模和模数转换。此外，本书还介绍了一些新器件、新知识，如微型片状器件、电路仿真软件EWB等。本书配套有学习指导与同步训练，以及教学光盘。利用书后所附学习卡，登录高等教育出版社“http:/”4A网络教学平台，可获得网上教学资源。书在内容上深浅适度，在结构体系上和教学方法上有所创新，既提出了明确的知识目标，又有明确的技能目标，各章配有知识能力测验和实践技能训练，职业教育特色鲜明。本书可作为中等职业学校电子技术应用、电子电器及电工类专业电子技术基础课程教材，也可作为岗位培训教材。 配套学习用书和多媒体教学光盘配套学习用书和多媒体教学光盘 书名：电子技术基础学习指导与同步训练电子技术基础学习指导与同步训练 （配光盘） 作者：陈振源 出版单位：高等教育出版社 书号：7040149109 出版日期：2004-08-01 定价：29.50本书是配合中等职业教育国