数电第十章波形产生和整形

广东工业大学自动化学院第10章脉冲波形的产生和整形《数字电子技术基础》教学课件施密特触发器10.2多谐振荡器10.4单稳态触发器310.3概述310.1310.5555定时器及其应用目录广东工业大学自动化学院10.1概述广东工业大学自动化学院一、获取矩形脉冲的方法脉冲波形发生电路------多谐振荡器

2.脉冲波形整形电路------施密特触发器、单稳态触发器在数字电路或系统中，常常需要各种脉冲波形，例如时钟脉冲、控制过程中的定时信号等。10.1概述广东工业大学自动化学院二、描述矩形脉冲特性的主要参数1.脉冲周期T2.脉冲幅度Vm3.脉冲宽度tW4.上升时间tr5.下降时间tf6.占空比qq=tw/T10.2

施密特触发器广东工业大学自动化学院一、施密特触发器的主要特点

施密特触发器属于电平触发器件，当输入信号达到某一定电压值时，输出电压会发生突变。2.电路有两个阈值电压。输入信号增加和减少时，电路的阈值电压分别是正向阈值电压（VT+）和负阈值电压（VT-）。图形符号二、施密特触发器的电压传输特性10.2

施密特触发器广东工业大学自动化学院同相输出施密特触发器反相输出施密特触发器

oVT+

vO

VOH

VOL

VT-

vI

2、用于鉴幅1、用于波形变换

三、施密特触发器的应用10.2

施密特触发器广东工业大学自动化学院3、用于脉冲整形10.2

施密特触发器广东工业大学自动化学院10.3

单稳态触发器广东工业大学自动化学院一、单稳态触发器的主要特点

电路在没有触发信号作用时处于一种稳定状态。2.在外来触发信号作用下，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(RC的数值)。10.3

单稳态触发器广东工业大学自动化学院二、单稳态触发器的分类

门电路组成的单稳态触发器MSI集成单稳态触发器不可重复触发单稳态触发器可重复触发单稳态触发器用555定时器组成的单稳态触发器按电路形式不同划分按工作特点划分10.3

单稳态触发器广东工业大学自动化学院三、单稳态触发器的应用1.定时该电路可用于频率计10.3

单稳态触发器广东工业大学自动化学院三、单稳态触发器的应用2.延时3.整形

10.4

多谐振荡器----自激振荡器，不需要外加触发信号广东工业大学自动化学院多谐振荡器的基本组成：

开关器件：产生高、低电平

反馈延迟环节（RC电路）：利用RC电路的充放电特性实现延时，输出电压经延时后,反馈到开关器件输入端，改变电路的输出状态,以获得所脉冲波形输出。

开关电路RC延时环节

用施密特触发器构成的多谐振荡器10.4

多谐振荡器广东工业大学自动化学院

石英晶体多谐振荡器１９２２年美国卡第提出用石英压电效应调制电磁振荡的频率。

巴黎广播电台首先用严济慈制作的石英振荡片实现了无线电播音中的稳频，随后各国相继采用，使无线广播振荡电磁回路稳频成为压电晶体的最重要应用之一。

10.4

多谐振荡器广东工业大学自动化学院10.5555定时器及其应用

555定时器是一种中规模集成电路，以它为核心，在其外部配上少量阻容元件，就可方便构成多谐振荡器、施密特触发器、单稳态触发器等。

由于使用灵活、方便，因此555定时器在波形的产生与变换、测量与控制、家用电器、电子玩具等许多领域中都得到应用。广东工业大学自动化学院

555定时器根据内部器件类型可分为双极型和单极型，均有单或双定时器集成电路。双极型型号为555（单）和556（双），电源电压使用范围为5～16V，输出电流可达200mA，可直接驱动继电器、发光二极管、扬声器、指示灯等；单极型型号为7555（单）和7556（双），电源电压范围为3～18V，但输出电流在4mA以下。电阻分压电压比较器（C1,C2）SR锁存器（G1,G2）输出缓冲器（G3,G4）OC输出的三极管（TD）10.5555定时器及其应用广东工业大学自动化学院一、电路结构二、工作原理（功能表）10.5555定时器及其应用广东工业大学自动化学院二、工作原理（功能表）10.5555定时器及其应用广东工业大学自动化学院二、工作原理（功能表）10.5555定时器及其应用广东工业大学自动化学院0101二、工作原理（功能表）10.5555定时器及其应用广东工业大学自动化学院1011010二、工作原理（功能表）10.5555定时器及其应用广东工业大学自动化学院111二、工作原理（功能表）10.5555定时器及其应用广东工业大学自动化学院111101001001

555定时器不仅提供了一个复位电平为2VCC/3、置位电平为VCC/3、且可通过RD'端直接从外部对SR锁存器和输出进行置0；还给出了一个状态受SR锁存器控制的晶体管开关，因此使用起来非常灵活。1.用555定时器接成施密特触发器三、555定时器的应用10.5555定时器及其应用广东工业大学自动化学院I电路图1.用555定时器接成施密特触发器10.5555定时器及其应用广东工业大学自动化学院电压传输特性如何改变电路的阈值电压和回差电压?

施密特触发器的应用①波形变换VT+VT_②波形产生电路(多谐振荡器

)CvovIR1

施密特触发器的应用2.用555定时器接成单稳态触发器10.5555定时器及其应用广东工业大学自动化学院电路图2.用555定时器接成单稳态触发器10.5555定时器及其应用广东工业大学自动化学院工作原理①没有触发信号时(υi

>VCC/3),电路处于稳态，VO=0，TD导通。02.用555定时器接成单稳态触发器10.5555定时器及其应用广东工业大学自动化学院暂稳态输出的宽度如将5脚接电压V,电路的脉宽会改变吗?V增加,脉宽如何改变?对输入电压vi的脉宽有何要求?若vi的宽度过宽?

①脉冲宽度调制器工作波形单稳态触发器的应用电路是可重复触发的单稳?单稳态触发器的应用②用555定时器组成可重复触发单稳单稳态触发器的应用3.用555接成多谐触发器10.5555定时器及其应用广东工业大学自动化学院电路图R1R23.用555接成多谐触发器10.5555定时器及其应用广东工业大学自动化学院工作波形3.用555接成多谐