数字电路与逻辑设计第8章-脉冲单元电路

1、1 第 8章 脉冲单元电路 8.3 单稳态触发器8.2 施密特触发器8.1 概 述8.4 多谐振荡器28.1 概 述8.1.1 脉冲电路概念脉冲电路是用来产生和处理（变换、整形、鉴幅等）脉冲信号（波形）的电路。 开关元件 惰性电路分立晶体管场效应管集成门或运算放大电路555定时器RC电路RL电路3用于计数（脉冲个数）用于示波器扫描用于雷达技术 常见的脉冲波形:8.1.2 脉冲信号方波矩形波尖顶脉冲尖顶脉冲钟形脉冲4矩形脉冲的波形参数Vm脉冲幅度tW 脉冲宽度tr 上升时间tf 下降时间T 脉冲周期q 占空比5555定时器（集成定时器）：是一种多用途的单片中规模混合集成电路，电路体积小，是一种将

2、数字、模拟巧妙结合在一切的芯片。它使用方便，应用灵活，用途及其广泛，只需要添加有限的外围元器件，就可以构成许多实用的电子电路。本章中仅讨论555定时器构成脉冲单元电路的应用8.1.3 555定时器61. 555定时器电路组成72. 555定时器基本功能8施密特触发器是一种双稳态电路，工作时它有两个稳定的电路状态，在输入信号的触发作用下在两个状态之间转换8.2 施密特触发器工作原理 10主要参数VT 和 VT的不一致性，即回差特性，是施密特触发器最重要的电气特性当vI 时，vO= VOL ，此时对应的输入电压为VT，称为上限触发电平VT = 当vI 时，vO= VOH ，此时对应的输入电压为VT

3、，称为下限触发电平VT = 令DVT= VT VT = 称为回差电压 VT 、 VT与电路参数有关，而与输入无关13VCC13VCC23VCC13VCC23VCC11施密特触发器的应用1. 波形变换：将任意输入波形变换成矩形波。12施密特触发器的应用2. 脉冲整形：将传输畸变波形整形成矩形波。13施密特触发器的应用3. 脉冲鉴幅结论：施密特触发器是一个脉冲波形变换电路。14单稳态触发器是只有一个稳态的电路，工作时有一个稳态和一个暂稳态，当无输入信号触发时电路处于稳态，在输入信号的触发下电路状态转换进入暂稳态，在暂稳态持续一定时间后，它又会自动地返回到稳态8.3 单稳态触发器15工作原理16工作

4、原理 稳态 输出 vO= VOL 触发翻转 定时开始 暂稳态 输出vO= VOH 自动返回 定时结束，暂稳态结束 恢复阶段 稳态 17主要技术参数的估算输出脉宽tW（暂稳态持续时间，定时时间）该式体现单稳态触发器的定时作用18单稳态触发器的应用1. 脉冲整形2. 脉冲定时19单稳态触发器的应用3. 脉冲延迟结论：单稳态触发器是一个定时元件。20多谐振荡器是无稳态电路，工作时没有一个稳定状态，只有两个暂稳态。接通电路的电源后，不需要任何输入信号，电路会自动地进入暂稳态，在两个暂稳态之间转换，并周而复始地持续进行这种转换8.4 多谐振荡器21工作原理22工作原理 暂稳态 输出vO= VOH 暂稳态

5、 输出vO= VOL 自动翻转 电容C开始放电自动翻转 电容C开始充电23主要技术参数的估算输出脉冲周期 T T= tW1 + tW2 = 0.7(R1+2R2)C 输出脉冲占空比q q R1+R2R1+2R2tW1 T多谐振荡器的应用各类脉冲源模拟声响发生器25多谐振荡器的应用VF转换器26关于石英晶体稳频振荡器RC脉冲振荡器存在的共同性问题: 转换电平的微小变化会引起振荡周期的较大变化 引起转换电平小变化的原因很多：温度变化、电源电压波动、外界干扰等所以：RC脉冲振荡器频率稳定度不高改善措施：稳频27石英晶体稳频振荡器石英晶体稳频振荡器的特点输出频率仅与石英晶体的固有振荡频率有关，与R、C及其它元件无关输出频率稳定度极高可达107以上可直接产生占空比50的矩形脉冲电路简单可靠28第