数字电子技术基础第10章(简化)

第十章脉冲波形的产生和整形10.1概述一、获取矩形脉冲的方法1.脉冲波形发生电路2.脉冲波形整形电路二、描述矩形脉冲特性的主要参数10.2施密特触发器

（常用的一种脉冲整形电路）

施密特触发器(SchmittTrigger)：(1)输入信号从低电平上升过程中，电路的状态转换时对应的输入电平，与输入信号从高电平下降过程中对应的输入转换电平不同，即具有回差电压特性。(2)利用内部正反馈过程，能将边沿变化缓慢的电压波形整形为边沿陡峭的矩形脉冲。

10.2.1用门电路组成的施密特触发器定义回差电压：△VT=VT+-VT-

=2(R1/R2)VTH10.2.3施密特触发器的应用一、用于波形变换 二、用于鉴幅10.2.3施密特触发器的应用三、用于脉冲整形10.3单稳态触发器特点：①有一个稳态和一个暂稳态。②在外界触发信号作用下，能从稳态→暂稳态，维持一段时间后自动返回稳态。③暂稳态维持的时间长短取决于电路内部参数。一、微分型G1和G2为CMOS门1.原理分析微分电路，使vd产生一个窄脉冲一、微分型G1和G2为CMOS门2、性能参数计算输出脉宽：C充电C放电二、积分型G1和G2为TTL门1、原理分析积分电路2.性能参数计算输出脉宽：微分型和积分型单稳态触发器的比较与微分型相比，积分型：(1)抗干扰能力强:因为积分型需vI足够宽的脉冲，窄脉冲的影响相对小(2)输出波形边沿差(3)必须在tTR>tW时才能正常工作10.4多谐振荡器（自激振荡，不需要外加触发信号）10.4.1对称式多谐振荡器一、工作原理（TTL）(1)静态（未振荡）时应是不稳定的二、电压波形10.4.3环形振荡器

一、最简单的环形振荡器二、实用的环形振荡器

（TTL）10.4.4用施密特触发器构成的多谐振荡器10.5555定时器及其应用10.5.1555定时器（数/模混合IC）555定时器是一种多用途的数字—模拟混合集成电路，可以方便的构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器。一、电路结构由电压比较器（C1,C2）SR锁存器输出缓冲器（G3,G4）OC输出的三极管（TD）组成直接复位端阈值端触发端控制电压输入端基准电压输出端缓冲器VR1=(2/3)VCCVR2=(1/3)VCC直接复位端阈值端触发端控制电压输入端基准电压输出端缓冲器VR1=(2/3)VCCVR2=(1/3)VCCvI1<VR1,vI2>VR2vO,TD保持不变vI1<VR1,vI2<VR2vO=VOH,TD截止vI1>VR1,vI2<VR2vO=VOH,TD截止vI1>VR1,vI2>VR2vO=VOL,TD导通输入输出0XX0导通10导通1不变不变11截止11截止10.5.2用555定时器接成施密特触发器工作原理输入输出0XX0导通10导通1不变不变11截止11截止正向阈值电压VT+=(2/3)VCC

负向阈值电压VT-=(1/3)VCC回差电压VT=VT+-VT-=(1/3)VCC10.5.2用555定时器接成施密特触发器用555定时器接成施密特触发器电压传输特性VCCVOvI0.01F84763251正向阈值电压VT+=(2/3)VCC负向阈值电压VT-=(1/3)VCC回差电压VT=VT+-VT-=(1/3)VCC10.5.3用555定时器接成单稳态触发器输入输出0XX0导通10导通1不变不变11截止11截止vOvI0.01F84563271RC输出脉冲宽度tW=

RCln=RCln3=1.1RC

VCC-0VCC-(2/3)VCC注意：这里触发脉冲宽度应小于tW

10.5.4用555接成多谐振荡器输入输出0XX0导通10导通1不变不变11截止11截止10.5.4用555接成多谐触发器如希望q<50%?例1：这是一个防盗报警电路，盗窃者必经之处a、b两端被一细铜丝接通。若细铜丝被碰断，扬声器即发出报警声。分析555定时器接成何种电路。说明电路的工作原理。555定时器的应用(1)555定时器接成何种电路？(2)正常情况下4端电位U4=？(3)若a、b间的细铜丝断开，U4=？并画出U3的波形图。此时扬声器有何反应。(4)如何解除报警？

例2：这是一个简易触摸开关电路。当手摸金属片时，发光二极管亮，经一定时