第九章 脉冲波形的产生与变换

1、第九章脉冲波形的产生与变换1概述数字电路区别于模拟电路的主要特点之 一是：它的工作信号是离散时间的脉冲信号。最常用的脉冲信号是方波(矩形波)。如何产生方波以及对不理想的方波如何整形，是本章讨论的重点。脉冲信号的产生与整形电路: 单稳态触发器 多谐振荡器 施密特触发器26.1单稳态触发器单稳态触发器简称单稳。特点是: 输出端只有一个稳定状态, 另一个状态是暂稳态.外加触发信号后,它可以由稳态跳入暂稳态,但是 , 经过一定时间后,它又会自动返回原来的 稳态。自动返回暂稳态由外界触发稳定状态稳定状态36.1.1积分型单稳态触发器的u工作原理itt1t30uo11t0uAUT0uo2uo1R2uo21

2、uiA101Ctt2t04微分型单稳态触发器的工作原理6.1.20u10 1Co1uo2+ui01 0A1R5+0集成单稳组件介绍6.1.31RT /CT1Q2Q2AVCC1CT2CLR2B16151413121110974LS123管脚图CLRQQQQCLR267134852RT /CT1B2Q2CT1A1CLRGND1Q6774LS123功能表CLRABQQ说明0ffff1f0f000111稳态110011触发74LS123 包括两个独立的单稳,各管脚以字头 1、2相区别。单稳输出脉冲的宽度，主要由外接的定时电阻( RT )和定时电容( CT )决定。单稳的翻转时刻决定于A、B、CLR 三

3、个输入 相与的结果，具体参见它的功能表。86.1.4单稳态触发器的应用1. 定时2. 消噪声3. 方波发生器单稳的应用多种多样,如:整形、延时控制、定时顺序控制等等。9 6.2.1环形振荡器利用逻辑门电路的传输延迟时间，将奇数个与非门首尾相接，就可以构成一个简单的环形振荡器:10uo3& 1uo1uo2&3& 26.2连续矩形脉冲波的产生矩形波发生器又称多谐振荡器。优点: 电路结构简单,所用元件少。缺点: 频率太高,并且不可调整。f=1/6tpd11uo3& 1uo1uo2&3& 2在环形振荡器的基础上添加RC延时电路, 便可以克服上述不足:uo2u1uo1R12Cuo20tuo1 6.2.2

4、多谐振荡器 t0uo2uo2u1uo1t0RAuAUT0输出信号的周期近似为:T = 1.4 RCtUT13C6.2.3 石英晶体振荡器为获得稳定的振荡频率,可在振荡电路中串接石英晶体,组成石英晶体振荡器 。石英晶体振荡器常用 作数字系统的基准信号.R2R1C21uo石英晶体C1142UO施密特触发器6.3UT+UT-UIUi 正向增长的阈值：UT+ =(1+R1/R2) UT 负向增长的阈值 UT- = UTUo2R1Uo1Ui2回差电压：D UT = UT+ - UT-=(R1/R2) UT15R26.4555定时器的原理和应用 6.4.1555定时器的工作原理555定时器的内部电路包括以

5、下几部分 :一个由三个相等电阻组成的分压器两个电压比较器: A1、A2一个 RS 触发器一个反相器和一个晶体管T16电源复位VCCRD84R阈值 TH6u+-RQoCO电压控制5A1输出Ruo+-3S2Q触发TRA2R7放电TD1地555定时器的原理电路图17电源电压范围:4.5V 18V阈值电压控制电源放电VCCRD84RTH CO TRD6VC+R Q- A52Ruo1+-S Q3AR72GN1输出复位触发地18CDTHCO87655551234DTRUoRD比较的结果VCC8阈值端R6THCO+R-5A1R+-S2TRA2触发端R7119阈值端TH触发端TRRS大于 2VCC / 3大于

6、VCC / 310小于 2VCC / 3小于VCC / 301小于 2VCC / 3大于VCC / 300VCCRD84R6TH+RQ-CO5A1Ruo+-3S2QTRA2R7TD120RSQ晶体管Tuo101导通0010截止100保持保持保持555的功能表:复位21不同保持同低出高同高出低RD阈值端TH触发端TRuo晶体管T1大于 2VCC / 3大于VCC / 30导通1小于 2VCC / 3小于VCC / 31截止1小于 2VCC / 3大于VCC / 3保持保持0ff0导通RS6.4.2555定时器的应用(1)单稳态触发器:VCCuiRT476218tD THTR0uCT2VCC /30uouo3uit5CTt220TW(3). 多谐振荡器:首先说明如何用555 定时器构成多谐振荡器:uC2VCC /3 VCC /3VCCR148D7uoR2555 3tTH620uoTR15uCCt023输出波形uC2VCC /3 VCC /3t0uoVCCR148D7uotR2555 3TH062TRT1T215uCC输出方波的周期T的计算:T = T1 + T2 = 0.7 ( R1 + 2R2 ) C24简易电子琴就是通过改变R2 的阻值来改变输出方波的周期 , 使外接的喇叭发出不同的音调 。VCCR1487uoS8S1555 3R28