电子技术基础与技能第10章汇编

1、共三十二页掌握脉冲波形的主要参数及常见脉冲波形；了解非门组成的多谐振荡器的电路形式和工作原理；会用集成门电路搭接多谐振荡器；了解石英晶体多谐振荡器电路的构成；掌握单稳态触发器的工作特点；熟悉集成单稳态触发器的功能及其应用；掌握施密特触发器的工作特点；熟悉集成施密特触发器的功能及其应用；会测试集成施密特触发器的主要参数。共三十二页10.1.1 脉冲(michng)的基本概念一、脉冲(michng)的概念 脉冲是指一种瞬间突变、持续时间极短的电压或电流信号。它可以是周期性变化的，也可以是非周期性的或单次的。 如图所示电路是一个简单的矩形脉冲波信号发生器，反复接通和断开开关S，在电阻 上得到的输出电

2、压 ， 就是一串矩形脉冲波。波形如图所示。共三十二页10.1.1 脉冲(michng)的基本概念二、常见(chn jin)的几种脉冲波形 脉冲信号种类繁多，常见的脉冲波形有矩形波、锯齿波、尖峰波、梯形波、阶梯波等，如图所示。数字电路中用到的脉冲波形通常为矩形波。共三十二页10.1.1 脉冲(michng)的基本概念三、矩形脉冲波的参数(cnsh) 1. 脉冲幅值 脉冲从起始值到最大值之间的变化量，表征脉冲信号强弱的参数。 2. 脉冲上升时间 脉冲从起始值开始突变的一边称脉冲前沿。脉冲前沿从0.1 上升到0.9 所需的时间称上升时间 。 值越小，脉冲前沿越陡直，波形越接近理想的脉冲波形。 3.

3、脉冲下降时间 脉冲从峰值跃变到起始值的一边称脉冲后沿。脉冲后沿从0.9 下降到0.1 所需的时间称下降时间 。 值越小，脉冲后沿越陡直。 4. 脉冲宽度 在0.5 处从一个脉冲的前沿到后沿之间的时间称脉冲宽度 。 越大，脉冲出现后持续时间越长。 6. 占空比 脉冲宽度 与脉冲周期 之比称占空比即 。占空比为50%的矩形波即为方波。 5. 脉冲周期 周期性重复的脉冲，两个相邻脉冲前沿（或后沿）之间的时间间隔称脉冲周期 。其倒数为脉冲的频率 ， 。各参数如图所示。共三十二页10.1.2 多谐振荡器一、集成(j chn)门电路组成的多谐振荡器1.电路(dinl)组成 如图所示是一个常用的非门电路多谐

4、振荡器，图中两个非门接成RC耦合正反馈电路，使之产生振荡。RC的另一个重要作用是组成定时电路，决定多谐振荡器的振荡频率和脉冲宽度。多谐振荡器图形符号常用的非门电路多谐振荡器共三十二页10.1.2 多谐振荡器一、集成(j chn)门电路组成的多谐振荡器2. 振荡周期的估算( sun) 矩形脉冲的周期是由电容充、放电时间决定，可按下式估算 在实际应用中，常通过调换电容C的容量来粗调振荡周期，通过改变电阻R的值来细调振荡周期，使电路的振荡频率达到要求。 用RC作为定时元件和非门电路组成的多谐振荡器有多种电路形式。如图所示。 两个非门和两个RC电路的多谐振荡器三个非门和两个RC电路的环形多谐振荡器共三

5、十二页10.1.2 多谐振荡器 二、石英(shyng)晶体多谐振荡器 在多谐振荡器中接入石英晶体，就可以构成石英晶体多谐振荡器。如图所示。 当信号频率与石英晶体固有的谐振频率 相等时，它的阻抗为0，使该信号容易通过，形成正反馈，产生振荡。而对其他频率，石英晶体呈现高阻抗，正反馈的路径被切断，不能起振。因此，振荡器输出矩形波的频率 就等于石英晶体的谐振频率 ，与电路其他元件参数无关。 石英晶体的温度系数很小，振荡频率稳定，常用于电子设备的基准时间信号。石英晶体共三十二页10.1.3 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。它的工作特性具有如下显著特点： 第一、 它有一

6、个稳定状态和一个暂稳定状态。若无外界触发脉冲作用，电路将始终保持稳定状态。 第二、 在外界触发脉冲作用下，能从稳态翻转(fn zhun)到暂稳态，在暂稳态维持一段时间以后，再自动返回稳态。 第三、 暂稳态维持时间的长短通常都是靠RC 电路的充、放电过程来维持的。与触发脉冲的宽度和幅度无关。共三十二页10.1.3 单稳态触发器一、不可(bk)重复触发的集成单稳态触发器 不可重复触发型的单稳态触发器一旦被触发进入暂稳态以后，再加入触发脉冲，电路的输出脉冲宽度 不受其影响，仍由电路中的R、C参数确定，必须在暂稳态结束以后，它才能接收下一个触发脉冲而转入暂稳态。不可重复触发的集成单稳态触发器的图形符号

7、和工作波形。如图所示。共三十二页10.1.3 单稳态触发器一、不可重复触发(chf)的集成单稳态触发(chf)器 1. 引脚排列及逻辑符号(fho)， TTL集成单稳态触发器74LS21的引脚排列和逻辑符号如图所示。共三十二页10.1.3 单稳态触发器一、不可重复(chngf)触发的集成单稳态触发器 2. 逻辑(lu j)功能 1) 禁止触发状态 当B为高电平， 中有一个输入为低电平时，电路为禁止触发状态， 端维持0。 当B为低电平时，电路为禁止触发状态， 端维持0。 当 两个输入全为高电平时，电路为禁止触发状态， 端维持0。 2) 单稳态触发功能 当B为高电平， 中有一个或两个产生由1到0的

8、负跳变时， 端有正脉冲输出。 当 两个输入中有一个或两个为低电平，B产生由0到1的正跳变时， 端有正脉冲输出。功能表如图所示。共三十二页10.1.3 单稳态触发器二、可重复触发(chf)的集成单稳态触发(chf)器 可重复触发的单稳态触发器在电路被触发而进入暂稳态以后，如果再次加入触发脉冲，电路将重新被触发，使输出脉冲再继续维持一个 宽度 。它的输出脉冲脉宽度可根据触发脉冲的输入情况的不同而改变。可重复触发的集成单稳态触发器的图形符号和工作波形。所图所示。共三十二页10.1.3 单稳态触发器1. 引脚排列(pili)及逻辑符号 ，TTL集成可重复触发器的单稳态触发器74LS123的引脚排列(p

9、ili)和逻辑符号，如图所示。二、可重复(chngf)触发的集成单稳态触发器 共三十二页10.1.3 单稳态触发器二、可重复触发(chf)的集成单稳态触发(chf)器 2. 逻辑(lu j)功能 1) 复位清0 当 时，不论其他输入端为何种状态，输出端 立即为0。故 的清0功能具有最高优先级。使用其他输入引脚功能时， 必须置1。功能表如图所示。2)单稳态触发功能 当 ，由0到1正跳变时， 端有正脉冲输出。 当 ， 由1到0负跳变时， 端有正脉冲输出。 当 ， 由0到1正跳变时， 端也有正脉冲输出。 3）禁止触发 在 或 时，电路处禁止触发状态（即稳定状态）， 维持0。共三十二页10.1.4 施

10、密特触发器一、施密特触发器的主要参数与工作(gngzu)波形反相输出施密特触发器 同相输出施密特触发器 1. 主要参数 （1）上限触发电压(正向阈值电压) 上升过程中，输出电压 产生跳变所对应的输入电压值。 （2）下限触发电压（负向阈值电压） 下降过程中，输出电压 产生跳变所对应的输入电压值。 （3）回差电压 。回差电压越大，施密特触发器的抗干扰性越强。 2.工作波形 如图所示，当输入三角波时，根据施密特触发器的电压传输(chun sh)特性，可得到对应施密特触发器的输出波形。共三十二页10.1.4 施密特触发器二、CMOS集成(j chn)施密特触发器集成施密特反相器CC40106 CC40

11、93为四2输入施密特与非门，引脚与74LS00兼容。 CC40106为六施密特反相器，引脚与74LS04兼容。它与普通反相器的逻辑功能一样，差异在于施密特反相器存在上、下限触发电压。不同型号的集成施密特触发器的 和 具体数值可从集成电路手册中查到。如图所示静态参数如表所示。共三十二页10.1.4 施密特触发器三、TTL集成(j chn)施密特触发器 74LS24、74LS32、74LS132为四2输入(shr)施密特与非门，引脚与74LS00兼容。 74LS13、74LS18为二4输入施密特与非门，引脚与74LS20兼容。 74LS14、74LS19为六施密特反相器，引脚与74LS04兼容。其

12、主要参数的典型值如表所示。共三十二页了解555时基电路的电路框图和引脚功能；掌握555时基电路的逻辑功能；掌握555时基电路构成的多谐振荡器、单稳态触发器和施密特触发器的电路构成，理解其工作原理；了解555时基电路的典型应用；会搭接和测试555时基电路构成的双音报警电路。共三十二页10.2.1 555时基电路一、电路组成(z chn)和引脚功能1电路(dinl)组成 一般由分压器、比较器、触发器和开关及输出等四部分组成。如图所示。555时基电路的内部电路结构电压比较器基本RS触发器缓冲器分压器放电三极管共三十二页10.2.1 555时基电路一、电路组成(z chn)和引脚功能2引脚功能(gng

13、nng)，引脚功能(gngnng)如表所示。共三十二页10.2.1 555时基电路二、逻辑(lu j)功能功能表如下表所示。共三十二页10.2.2 555时基电路的应用(yngyng)一、构成(guchng)多谐振荡器1. 电路组成 如图所示是555时基电路组成的一个典型多谐振荡器。定时元件共三十二页10.2.2 555时基电路的应用(yngyng)一、构成(guchng)多谐振荡器2. 工作过程 设电路中电容两端的初始电压为0， 时 ，输出端为高电平，放电端断开。电源 对电容C充电，充电回路 地，输出为高电平。 如图所示 随着电容充电，电路状态翻转，输出为低电平，放电端导通，电容通过开关管V

14、T放电，放电回路 地。当 时，电路状态翻转，输出为高电平，放电端断开，电容C又开始充电，重复上述过程形成振荡，输出电压为连续的矩形波。共三十二页10.2.2 555时基电路的应用(yngyng)一、构成(guchng)多谐振荡器3. 输出脉冲周期电容充电形成的第一暂稳态时间电容放电形成的第二暂稳态时间所以，电路输出脉冲周期共三十二页10.2.2 555时基电路的应用(yngyng)二、构成(guchng)单稳态触发器1电路组成如图所示是555时基电路组成的一个单稳态触发器。定时元件共三十二页10.2.2 555时基电路的应用(yngyng)二、构成(guchng)单稳态触发器2. 工作过程 接

15、通电源， 通过 对电容C充电，使 ，定时器输出为低电平，电路处于稳定状态。这时，开关管 导通，电容C被旁路，电路仍处于原稳定状态，输出为低电平。 当 的负触发脉冲到来时，电路状态翻转，进入暂稳态，输出为高电平。这时，开关管 截止，电源通过电阻 向电容 充电。当 时，电路状态翻转，输出为低电平， 时，电路由暂稳态变为稳态，此时，开关管VT导通，电容C被旁路电路仍处于原稳定状态，输出为低电平。共三十二页10.2.2 555时基电路的应用(yngyng)二、构成(guchng)单稳态触发器3. 输出脉冲宽度电容C充电形成的暂态时间为共三十二页10.2.2 555时基电路的应用(yngyng)三、构成(guchng)施密特触发器1电路组成如图所示是555时基电路组成的一个施密特触发器。共三十二页10.2.2 555时基电路的应用(yngyng)2. 工作(gngzu)过程三、构成施密特触发器 当输入信号 时，输出端为高电平。随着 的增加，当 时，电路翻转，输出端为低电平。 继续增加，电路保持原状态。随着 的减少，当 时，电路状态又翻转，输出高电平。共三十二页共三十二页内容摘要掌握脉冲波形的主要参数及常见脉冲波形。了解非门组成的多谐振荡器的电路形式和工作原理。占空比为50%的矩形波即为方波。如图所示是一个常用的非门电路多谐振荡器，图中两个非门