第9章脉冲电路

1、 概概 述述9.1 施密特触发器施密特触发器9.2 多谐振荡器多谐振荡器9.4 单稳态触发器单稳态触发器9.3 9.1.1 脉冲电路概念脉冲电路概念 冲电路是用来产生和处理脉冲信号的冲电路是用来产生和处理脉冲信号的电路，主要讨论脉冲波形的产生、变换、电路，主要讨论脉冲波形的产生、变换、整形等。整形等。 9.1.2 脉冲信号脉冲信号 脉冲信号是一种持续时间极短的电压脉冲信号是一种持续时间极短的电压或电流波形；常见的脉冲波形如图或电流波形；常见的脉冲波形如图9-19-1所示，所示，其中图其中图9-1(a)9-1(a)是方波，图是方波，图9-1(b)9-1(b)是矩形波，是矩形波，图图9-1(c)9

2、-1(c)是尖顶脉冲，图是尖顶脉冲，图9-1(d)9-1(d)是锯齿波，是锯齿波，图图9-1(e)9-1(e)是钟形脉冲。是钟形脉冲。 V Vm m是脉冲信号的幅度，它是指脉冲电是脉冲信号的幅度，它是指脉冲电压的最大值与最小值之差；压的最大值与最小值之差；t tr r是脉冲信号是脉冲信号的上升时间，又称前沿，它是指脉冲信号的上升时间，又称前沿，它是指脉冲信号从从0.1V0.1Vm m上升到上升到0.9V0.9Vm m所需的时间；所需的时间；t tf f是脉冲是脉冲信号的下降时间，又称后沿，它是指脉冲信号的下降时间，又称后沿，它是指脉冲信号从信号从0.9V0.9Vm m下降到下降到0.1V0.1

3、Vm m所需的时间。所需的时间。 T T是脉冲信号的周期，它是指周期性脉是脉冲信号的周期，它是指周期性脉冲信号中两个相邻脉冲之间的时间间隔；冲信号中两个相邻脉冲之间的时间间隔；t tW W是脉冲信号持续时间，又称脉冲宽度是脉冲信号持续时间，又称脉冲宽度（脉宽），它是指脉冲信号从上升至（脉宽），它是指脉冲信号从上升至0.5V0.5Vm m处到又下降到处到又下降到0.5V0.5Vm m之间的时间间隔；之间的时间间隔； 是脉冲信号的占空比，它是指脉冲宽度和是脉冲信号的占空比，它是指脉冲宽度和脉冲周期的比值。脉冲周期的比值。WtqT 9.1.3 555定时器定时器 1. 555定时器的组成部分定时器的

4、组成部分 2. 555定时器的基本功能定时器的基本功能 施密特触发器（施密特触发器（Schmitt FFSchmitt FF）是数字）是数字系统中常用的一种波形变换电路，工作时系统中常用的一种波形变换电路，工作时具有稳态具有稳态和稳态和稳态两个稳定的工作状态，两个稳定的工作状态，属于双稳态电路。属于双稳态电路。 9.2.1 555定时器构成的施密特定时器构成的施密特触发器触发器 1. 工作原理工作原理 2. 主要参数主要参数 施密特触发器的上限触发电平施密特触发器的上限触发电平V VT+T+和下和下限触发电平限触发电平V VT-T-的差值称为施密特触发器的的差值称为施密特触发器的回差电压回差电

5、压VVT T，两次触发电平的不一致性，两次触发电平的不一致性称为施密特触发器的回差特性，又叫滞迟称为施密特触发器的回差特性，又叫滞迟特性，这正是施密特触发器最重要的电气特性，这正是施密特触发器最重要的电气特性。特性。 9.2.3 施密特触发器应用施密特触发器应用 波形变换波形变换 脉冲整形脉冲整形 脉冲鉴幅脉冲鉴幅 单稳态触发器（单稳态触发器（oneoneshot shot monostable multivibratormonostable multivibrator），又称单稳），又称单稳态振荡器（态振荡器（monostable multivibratormonostable multiv

6、ibrator），），是广泛应用于脉冲整形、延时和定时的常是广泛应用于脉冲整形、延时和定时的常用电路。单稳态触发器具有稳态和暂稳态用电路。单稳态触发器具有稳态和暂稳态两个不同的工作状态，是单稳态电路。两个不同的工作状态，是单稳态电路。 9.3.1 555定时器构成的单稳态定时器构成的单稳态触发器触发器 1. 工作原理工作原理 2. 主要参数的估算主要参数的估算 输出脉冲的宽度输出脉冲的宽度t tW W是暂稳态的持续时是暂稳态的持续时间间CCWCCCC0lnln31.123VtRCRCRCVV 9.3.3 单稳态触发器的应用单稳态触发器的应用 1. 脉冲整形脉冲整形 3. 脉冲延迟脉冲延迟 多谐

7、振荡器它是一种自激振荡器，在多谐振荡器它是一种自激振荡器，在接通电源后，不需要外加触发信号，就能接通电源后，不需要外加触发信号，就能自动地产生矩形脉冲或方波。自动地产生矩形脉冲或方波。 多谐振荡器工作时没有一个稳定状态，多谐振荡器工作时没有一个稳定状态，属于无稳态电路。属于无稳态电路。 9.4.1 555定时器构成的多谐振定时器构成的多谐振荡器荡器 1. 工作原理工作原理 2. 主要参数的估算主要参数的估算 暂稳态暂稳态持续时间持续时间t tW1W1, ,暂稳态暂稳态持持续时间续时间TwTw2 2。CCCCW11212CCCC13ln0.723VVtRRCRRCVVCCW222CC203ln0

8、.7103VtR CR CV 电路输出矩形脉冲的周期为电路输出矩形脉冲的周期为W1W2120.72TttRRC 输出矩形脉冲的占空比为输出矩形脉冲的占空比为W112122tRRqTRR 9.4.2 石英晶体振荡器石英晶体振荡器 1. 石英晶体的基本特性石英晶体的基本特性 2. 石英晶体振荡器的工作原理石英晶体振荡器的工作原理 3. 石英晶体振荡器的特点石英晶体振荡器的特点 由以上分析可知，石英晶体振荡器具由以上分析可知，石英晶体振荡器具有以下特点。有以下特点。 石英晶体振荡器的输出频率取决于石英晶体振荡器的输出频率取决于石英晶体的固有谐振频率，与外接元件石英晶体的固有谐振频率，与外接元件R R和和C C等无关。因此，其频率稳定度极高，可达等无关。因此，其频率稳定度极高，可达1010-7-7以上，足以满足大多数数字系统对频以上，足以满足大多数数字系统对频率稳定度的要求。率稳定度的要求。 石英晶体振荡器可直接产生占空比石英晶体振荡器可直接产生占空比为为5050的矩形脉冲，即方波。的矩形脉冲，即方波。人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要