脉冲的产生及变换电路
第八章 脉冲产生与信号变换电路 第三节数字-模拟转换器
脉冲产生与信号变换电路
8.3.4 DAC的主要技术指标
8.3.4.1 分辨率
分辨率是指DAC的最小输出电压ULSB与最大输出电压UM的 比值，说明DAC分辨最小电压的能力。所谓最小输出电压是 指当输入数字量仅最低位为1时的输出电压，而最大输出电 压是指当输入数字量各有效位全为1时的输出电压。
分辨率＝ULSB / UM = 1/（2n-1） 当UM一定时，输入数字代码的位数越多，则分辨率越高， 分辨能力就越高。
推广到n位DAC时，输出模拟量与输入数字量之间的关系 为：
uo
U REF 2n
(2n1 Dn1
2n2 Dn2
21 D1 20 D0 )
脉冲产生与信号变换电路
由于倒T型电阻网络DAC中各支路电流直接流入了运算放 大器的输入端，相互之间不存在传输时间差，因而提高了转 换速度并减小了输出端可能出现的尖峰脉冲。另外，电阻网 络中的电子开关在切换时，流过开关的电流是恒定的，开关 两端的电压很小，所需的驱动电压也很小，并且切换时产生 的瞬态电压也很小，这也有利于提高转换速度和减小尖峰脉 冲。因此，在集成DAC中，多数采用倒置T型电阻开关网络。
(23
22
21 20 )
脉冲产生与信号变换电路
对于任意一组输入数字量D3D2D1D0，则有：
I
U REF R • 24
(23 D3
22 D2
21 D1
20 D0 )
经运算放大器反相比例运算后，得到输出模拟电压为：
uoΒιβλιοθήκη I•RUREF 24
(23 D3
22 D2
21 D1
20 D0 )
当D3D2D1D0 = 0001时，在∑点形成的电流和电压分量分
脉冲波形产生与变换电路(课件)
2
矩形脉冲波形的主要参数
图6.1.2 矩形脉冲波形的主要特征参数
3
主要参数
六个特征参数定义： ①脉冲周期 T：周期性脉冲序列中，两个相邻脉冲 出现的时间间隔。 ②脉冲幅值Um ：脉冲信号的最大变化幅值。 ③占空比D ：脉冲信号的正脉冲宽度与脉冲周期的 比值，即 D＝tW / T 。 ④脉冲宽度 tW ：从脉冲波形上升沿的 0.5Um 到下降 沿的 0.5Um所需的时间。 ⑤上升时间tr：脉冲波形由0.1Um上升到0.9Um所 需的时间。 ⑥下降时间tf：脉冲波形由0.9Um下降到0.1Um所需 的时间。
4
6.2 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 单稳态触发器的暂稳态通常都由RC电路的充放电 过程来维持。按电路中决定暂态时间的电路连接形式 不同，单稳态触发器可分为积分型和微分型两种，如 图6.2.1、6.2.5所示。
41
随着充电过程的进行，电容电压逐渐升高， 因此uI也逐渐增大。一旦uI 达到非门G1的阈值 电压UTH，多谐振荡器必将发生如下正反馈过 程：
这一正反馈过程促使G1瞬间导通、G2瞬间截止，可
得uO1 =UOL， uO =UOH。该状态被定义为第二暂稳
态。
42
②第二暂稳态自动翻转至第一暂稳态
当多谐振荡器进入第二暂稳态的瞬间，电路输
其中，74121的电路符号如图。
14
图6.2.10 集成单稳态触发器的两种工作波形
15
图6.2.12 集成单稳态触发器74121 的外部元件连接方法 （a）使用外接电阻Rext 且采用下降沿触发 （b）使用内部电 阻Rint 且采用上升沿触发
脉冲波形的产生与变换
脉冲波形的产生与变换脉冲信号是数字电路中最常用的工作信号。
脉冲信号的获得经常采用两种方法：一是利用振荡电路直接产生所需的矩形脉冲。
这一类电路称为多谐振荡电路或多谐振荡器；二是利用整形电路,将已有的脉冲信号变换为所需要的矩形脉冲。
这一类电路包括单稳态触发器和施密特触发器。
这些脉冲单元电路可以由集成逻辑门构成,也可以用集成定时器构成。
下面先来介绍由集成门构成的脉冲信号产生和整形电路。
9.1 多谐振荡器自激多谐振荡器是在接通电源以后,不需外加输入信号,就能自动地产生矩形脉冲波。
由于矩形波中除基波外,还含有丰富的高次谐波,所以习惯上又把矩形波振荡器叫做多谐振荡器。
多谐振荡器通常由门电路和基本的RC电路组成。
多谐振荡器一旦振荡起来后,电路没有稳态,只有两个暂稳态,它们在作交替变化,输出矩形波脉冲信号,因此它又被称作无稳态电路。
9.1.1门电路组成的多谐振荡器多谐振荡器常由TTL门电路和CMOS门电路组成。
由于TTL门电路的速度比CMOS门电路的速度快, 故TTL门电路适用于构成频率较高的多谐振荡器,而CMOS门电路适用于构成频率较低的多谐振荡器。
(1)由TTL门电路组成的多谐振荡器由TTL门电路组成的多谐振荡器有两种形式：一是由奇数个非门组成的简单环形多谐振荡器；二是由非门和RC延迟电路组成的改进环形多谐振荡器。
①简单环形多谐振荡器uo(a) (b)图9－1 由非门构成的简单环形多谐振荡器把奇数个非门首尾相接成环状,就组成了简单环形多谐振荡器。
图9－1（ａ）为由三个非门构成的多谐振荡器。
若uo的某个随机状态为高电平,经过三级倒相后,uo跳转为低电平,考虑到传输门电路的平均延迟时间tpd,uo输出信号的周期为6tpd。
图9－1（ｂ）为各点波形图。
简单环形多谐振荡器的振荡周期取决于tpd,此值较小且不可调,所以,产生的脉冲信号频率较高且无法控制,因而没有实用价值。
改进方法是通过附加一个RC延迟电路,不仅可以降低振荡频率,并能通过参数 R、C控制振荡频率。
脉冲电路原理
脉冲电路原理脉冲电路是电子学中的一个重要概念，它在数字电子技术、通信系统、计算机等领域都有着广泛的应用。
脉冲电路的原理是指脉冲信号在电路中的产生、传输和处理的基本原理，它涉及到电子元器件的工作特性、信号的传输方式以及电路的设计和分析方法等内容。
本文将从脉冲电路的基本原理入手，介绍脉冲电路的相关知识。
1. 脉冲信号的特点。
脉冲信号是一种时间非常短、幅度非常大的电信号，它通常用来传输数字信息或者触发特定的动作。
脉冲信号的特点包括上升时间、下降时间、脉冲宽度、脉冲重复周期和脉冲幅度等。
在脉冲电路中，我们需要关注脉冲信号的这些特点，以便正确地设计和分析电路。
2. 脉冲发生器。
脉冲发生器是产生脉冲信号的电路，它可以采用多种原理来实现，比如基于放电管、集成电路、振荡器等。
脉冲发生器的设计需要考虑到脉冲信号的频率、幅度、上升时间和下降时间等参数，同时还需要考虑电路的稳定性、抗干扰能力和功耗等因素。
3. 脉冲传输线。
脉冲传输线是用来传输脉冲信号的特殊传输线路，它的特点是在信号传输过程中会受到传输线效应的影响，比如传输延迟、波形失真、反射等。
在脉冲电路设计中，我们需要考虑传输线效应对信号的影响，采取合适的补偿措施来保证信号的质量。
4. 脉冲电路的应用。
脉冲电路在数字电子技术中有着广泛的应用，比如在数字计数器、触发器、时序电路、脉冲调制解调器等电路中都会用到脉冲信号。
此外，在通信系统、计算机接口、测量仪器等领域也都会用到脉冲电路。
因此，对脉冲电路的理解和掌握对于电子工程师和电子技术人员来说是非常重要的。
总结。
脉冲电路作为电子学中的重要内容，其原理涉及到脉冲信号的特点、脉冲发生器、脉冲传输线以及应用等方面。
通过对脉冲电路原理的学习，可以帮助我们更好地理解和应用脉冲电路，为电子技术领域的工作提供更多的可能性。
希望本文能够对读者有所帮助，谢谢！。
脉冲产生与变换电路(555定时器)
为“0”或“1”的稳定状态，所以施密特触发器又称为 双稳态电路。
uo UDD
o
1 3
UDD
2 3
UDD
ui
图6.6 施密特触发器电压传输特性
3. 典型应用 (1) 波形变换。将任何符合特定条件的输入信号
变为对应的矩形波输出信号。
UR1 UR2
图6.7波形变换
(2) 幅度 ui
鉴别
UTH
o
t
uo
o
t
图6.7 利用施密特触发器进行幅度鉴别
(3) 脉冲 ui
干扰
整形
UTH
UTR
o
t
uo
o
t
图6.8 利用施密特触发器进行脉冲整形
3.2 单稳态触发器
单稳态触发器也有两个状态：一个是稳定状态，另 一个是暂稳状态。当无触发脉冲输入时，单稳态触发器 处于稳定状态；当有触发脉冲时，单稳态触发器将从稳 定状态变为暂稳定状态，暂稳状态在保持一定时间后，
A2 ＋ ＋ （S）
& G2 Q
(放电端)D
5 kW ⑦
100 W
③ OUT
①
图3：5G555定时器内部电路
放电 管
1. 分压器
分压器由三个等值的电阻串联而成，将电源电压UDD
分为三等份，作用是为比较器提供两个参考电压UR1、UR2，
若控制端S悬空或通过电容接地，则:
U R1
2 3
U
DD
UR2
Q =0， 三极管截止，放电通路被截断。
2.3：555定时器的功能
以单时基双极型国产5G555定时器为例。
表6.1 5G555
脉冲 波形的产生和变换
第一节佛教
2.佛教的基本教义 (1)四谛说 四谛是佛教各派共同承认的
基础教义。所谓“谛”，有“真理”或“ 实在”，的意思，是印度哲学通用的概念 。“四谛”就是佛教中的四条真理，即苦 谛、集谛、灭谛和道谛。由于这四条是神 圣的真理，所以“四谛”又称为“四圣谛 ”。其核心是宣扬整个世界和全部人生为 无边之苦海。四谛又可分为两部分，苦、 集二谛说明人生的本质及其形成的原因， 灭、道二谛指明人生解脱的归宿和上解一页脱下一之页 返回
部派佛教时期(约前4世纪中叶一1世纪中 叶)公元前4世纪至公元1世纪，即释迎牟 尼去世后的100年到400年间，佛教教团 出现了分裂。最初分为尊崇传统、保守旧 规的上座部和较为进取、强调改革上和一页发下一展页 返回
第一节佛教
大乘佛教时期(约1世纪中叶7世纪)大约在 公元1世纪左右，佛教发生了大的分化， 分出大乘佛教和小乘佛教。从此，佛教发 展进入了一个新的阶段。“乘”，是“承 载”或“道路”的意思，大乘是大道，小 乘即是小道。小乘和大乘两派，对佛教教 义的解释和理解有分歧。小乘保持原来的 教义，以释迎牟尼为教主，以《阿含经》 为主要经典。大乘则对原有的教义有所修 正、有所发展，认为三世十方有无数佛， 并以《般若经》、《维摩经》、《法华经
藏传佛教主要是印度密教与藏区本教融合 形成的具有西藏地方色彩的佛教，俗称喇 嘛教。流传于中国的藏、蒙古、裕固、纳 西等民族地区，以及不丹、锡金、尼泊尔 、蒙古和俄罗斯的布里亚特等国家和地区 。它的经典属于藏语，故亦称藏语上系一页佛下一教页 返回
第一节佛教
3.佛教在中国的传播 佛教自印度传入中国以后，经过流传发展
波形的分析及其应用。 4.了解555定时器内部结构框图、基本原理及典型应用。
返回
第一节 概述
几种常用的脉冲波形的产生和整形电路
锯齿波
边缘斜率匀速增加，常用于 信号发生器和音乐合成。
脉冲波形产生方式
1
基于定时器
利用微控制器或集成电路中的定时器来产生精确的脉冲波形。
2
基于电荷泵
利用电荷泵电路将电荷存储并释放，产生高频率的脉冲波形。
ห้องสมุดไป่ตู้
3
基于脉冲变换
利用放大和滤波电路将正弦波形转换为脉冲波形。
整形电路概述
整形电路用于将输入的不规则波形转换为规则的脉冲波形，提高信号质量和 准确性。
常见的整形电路类型
低通滤波器
去除高频噪声，保留低频成分。
施密特触发器
将输入的不稳定波形转换为稳定的方波输出。
微分器
输出与输入信号的斜率成正比的脉冲信号。
积分器
输出与输入信号积分值成正比的脉冲信号。
整形电路工作原理
整形电路通过调整信号的幅度、频率或相位，将输入波形转换为所需的脉冲 波形。
应用案例和总结
几种常用的脉冲波形的产 生和整形电路
脉冲波形广泛应用于电子领域，本演讲将介绍常见的脉冲波形种类、产生方 式以及整形电路类型和工作原理。
脉冲波形概述
脉冲波形是一种非周期性的电信号，具有高幅度且持续时间短暂的特点。
常用脉冲波形种类
方波
具有快速上升和下降的边缘， 常用于数字电路和通信系统。
脉冲状波
持续时间非常短暂，常用于 雷达和高速数据传输。
数字电子技术第5单元脉冲信号产生和变换电路
• 该电路的暂稳态时间即定时时间为 T=（0.7～1.3）RC
2．由或非门构成的单稳态电路
• 图5-7是由或非门构成的单稳态电路。
• 平时第二个或非门（此处连接成非门状 态）的输入端通过电阻R成为高电平，所 以它的输出是低电平。 • 该低电平又送到第一个或非门的一个输 入端B上。
图5-7 由或非门构成的于将波 形变陡峭，以形成定宽、定幅的脉冲信号。
5.2 单稳态触发器
5.2.1 分立元件微分型单稳电路
• 图5-5是一种典型的分立元件集基耦合微 分型单稳电路。 • 该电路也是由两级反相器交叉耦合而成 的正反馈电路。
图5-5 分立元件集基耦合微分型单稳电路
• 它的一部分电路结构与多谐振荡器十分 相似，另一部分电路结构又和双稳电路十 分相似，再加上该电路也有一个微分触发 电路。 • 由此可见，它是由半个无稳态电路和半 个双稳态电路组合而成的，所以该电路有 一个稳态和一个暂稳态。
4．下降时间tf
• 下 降 时 间 是 指 脉 冲 后 沿 从 0.9Um 下 降 至 0.1Um时所需要的时间，用tf来表示。
5．脉冲宽度tW
• 脉冲宽度是指从脉冲前沿0.5Um处开始， 到脉冲后沿下降到0.5Um为止的宽度，又称 为半值脉冲宽度，用tW来表示。
• 有时也可以用上升沿与下降沿0.1Um之间 的宽度来表示脉冲宽度。
图5-1 由分立元器件多谐振荡器构成的低电压土壤 缺水告知电路
• 图5-2则是由集成块双稳态电路与多谐振 荡器构成的双闪灯电路。
• 该电路中的IC1-1与IC1-2、RP1等组成了 多谐振荡器，IC2构成了双稳态电路。
图5-2 由集成块双稳态电路与多谐振荡器构成的双闪灯电路
• 除了以上两种实际应用外，单稳态触发 器、双稳态触发器、多谐振荡器电路还广 泛应用于自动控制与调节系统、自动检测 系统、汽车电子、电子仪表及其他各种数 字电子电路等方面。
脉冲信号的产生和变换
整形
通过比较器和触发器等元件将不规则的脉冲信号整形为规则 的脉冲波。
脉冲信号的调制与解调
调制
将低频信息信号调制到脉冲信号上， 实现信息的传输和加载。
解调
从调制后的脉冲信号中提取出低频信 息信号，完成信息的解调和恢复。
04
脉冲信号的应用
在通信领域的应用
数字通信
脉冲信号用于数字通信中，以表示二进制信息，如0和1。通过不同的脉冲形状 和持续时间，可以有效地传输数据。
雷达和声呐
在雷达和声呐系统中，脉冲信号用于探测目标并获取距离、速度和角度等数据。
在测量领域的应用
时间测量
脉冲信号可以用于精确测量时间间隔，例如在计时器和原子钟中。
长度和距离测量
通过测量脉冲信号传播的时间，可以计算长度和距离，这种方法在激光测距和 GPS定位中非常有用。
在控制领域的应用
电机控制
在电机控制系统中，脉冲信号用于控 制电机的旋转速度和方向。通过改变 脉冲的频率或持续时间，可以实现精 确的速度和位置控制。
缩小
通过衰减器将脉冲信号的幅度减 小，使其满足特定应用需求。
脉冲信号的延迟与提前
延迟
通过延迟线或存储元件使脉冲信号在时间上滞后，实现信号的时 序控制。
提前
通过提前器或触发器使脉冲信号在时间上提前，满足快速响应或 同步要求。
脉冲信号的滤波与整形
滤波
通过滤波器滤除脉冲信号中的噪声和干扰，提高信号质量。
脉冲信号的产生和变换
目
CONTENCT
录
• 引言 • 脉冲信号的产生 • 脉冲信号的变换 • 脉冲信号的应用 • 结论
01
引言
目的和背景
研究脉冲信号的产生和变换在通信、控制、测量等领域具有重要 意义。
脉冲信号的产生与转换
数字电子技术基础第一节预备知识RC电路在脉冲+V +充电放电+V DD+V充电+V第二节单稳态触发器（1）电路有一个稳态和一个暂稳态。
（2）在外来触发脉冲作用下，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。
112. 加负触发脉冲电路翻转为暂稳态 当t =t 1时，u I 产生负跳变，使u 01由低电平跳变为高电平， 由于电容两端电压u C 不能突变，因而使u R 产生同样的正跳变，G 2的输出u 02从高电平变为低电平，这是一个强列正反馈过程： 1 0 ► 0 ► 1 正反馈过程： u I ↓→u 01↑→u R ↑→u 02↓ ┗ ━ ━ ━ ━┛ 结果使得电路迅速进入G1门关闭、G2门打开的暂稳状态。
暂稳状态3. 电路自动返回稳态 电路在暂稳态期间，u 01为高电平，经R 到地不断对电容充电，使u C 按指数规律上升，u R 按指数规律下降，当u R 下降到G 2门的阈值电压时，电路将产生下列的正反馈过程： 1 1 ► 0正反馈过程：C 充电→u C ↑→u R ↓→u 02↑→u 01↓ ┗━━━━━┛ 结果使得电路自动返回到G 1打开、G 2关闭的稳态。
暂稳态的持续时间，即输出脉冲宽度t w 与充电时间常数RC 的大小有关，RC 越大，t W 越宽。
脉冲宽度：t W ≈0.7RC1 1t re =(3～5)RC fmax =1/（t w+t re）三、单稳态触发器的应用单稳态触发器在数字电路中一般用于整形（把不规则的波形转换成宽度、幅度都相等的波形）、定时（产生一定宽度的矩形波）、以及延时（把输入信号延迟一定时间后输出）等。
数字电子技术基础习题第三节多谐振荡器1. 第一暂稳态及其自动翻转的过程 假定在接通电源的瞬间，电路最初处于G 1关闭、G 2打开状态（设这时为电路的第一暂稳态），即u 01=1，u 02=0。
脉冲电路
脉冲发生器按产生脉冲信号的方式可分 为两大类：一类是通过波形变换电路产生脉 冲信号，如单稳态触发器、双稳态触发器； 另一类是通过电路自激振荡产生脉冲信号， 如多谐振荡器、单结晶体管振荡器和间歇振 荡器等。下面的介绍从分立元件构成的多谐 振荡器入手，分析其工作原理。
一. 多谐振荡器
1. 分立元件组成的多谐振荡器 由于方波含有极丰富的谐波，
加到运放同相输入端的电压u式中第一项为参考电压单独对同相端的作用是固定的第二项为输出电压单独对同相端的作用随u的饱和值为uohoh时同相端电压uoh时同相端电压u回差电压由外接电阻roh决定若电路确定后改变脉冲波形的整形受到干扰的输入波形顶部不平整且输入信号波形顶部恰好在此电平上下变化整形后波形于波形顶部变化的最小值整形后波形
第二节 晶体管反相器
一. 晶体三极管的开关特性 晶体三极管不仅有放大作用，而且还有开关作用。在
脉冲数字电路中就是利用三极管的开关作用。 由其特性曲线知，当基极电流Ib≤0时，晶体管工作在
截止区。此时集电极电流Ic≈0，晶体管的发射结和集电结 均处于反向偏置，相当于开关断开。当Ib由零逐渐上升时， 晶体管的工作状态由截止区进入放大区，一旦Ib继续上升 达到临界饱和电流Ibs时，三极管处于临界饱和状态，如再 增大Ib，使Ib>Ibs，三极管进入饱和区。此时集射极电压 Uce接近于零，Ib基本上失去了对Ic的控制能力，相当于开 关接通。
电平渐移，对信号
放大、变换和计数等会 造成困难。为了克服这 个缺点，对电路进行改 造，在电阻R上并联一 个二极管 D。
输入波形 输出波形
当输入电压如图所示时，电容通过电阻R充电， 由于电阻值较大，充电缓慢，Uo下降极微；而电 容放电却经过二极管D，因D正向电阻很小，电容 放电迅速，输出电压不可能达到负值，如图所示， 于是输出信号的零电平就被钳在零电平线上。这 种钳位叫做正脉冲底部钳位。该电路又称为零电 平底部钳位器。
25脉冲的产生与变换
当UI>UR时（—端大）输出低电平
当UI<UR时（+端大）输出高电平
若Vcc与地间接电压Vcc 则上比较器C1的反相端加上的电压为2/3Vcc 下比较器C2的同相端加上的电压为1/3Vcc 当触发端2的输入电压V2<=1/3Vcc,下比较器 C2输出1，Q=1 当阈值端6的输入电压V2>=2/3Vcc,上比较器 C1输出1，Q=0 当复位端4为0时，Q恒为0 (三极管T为集电极开路输出。OC门) (VM不用时必须通过0.01µ F的电容接地。抗干 扰)
VI
V&#
t
作业：
无
自考 P236 1，2
一、由555定时器构成的施密特触器
Vcc VDD VI
2/3v
8 2
4 7 3
1/3v
t VO
VH
6 1
5
VL
t
二、应用 1.波形变换
10 8
VI
V+
6
4
V-
2
0 0 2 4 6 8 10
t
VO
VH VL
t
2.波形整型
10 8
VI
V+
6
4
V-
2
0 0 2 4 6 8 10
t
VO
VH VL
t
3.幅度鉴别
第九章：脉冲的产生与变换
§9.1 555定时器电路及其功能 一、电路的组成
8 Vcc
VM 控制 5
R阈值输入6
C1 R S
Q
__
倒相放大
3Q 输出 7Q’放电
触发输入 S 2
__
C2
1 GND
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uo1
uo2
R
7
4
8 3 5 1
555 ui
6 2
uo1
ui
VCC1
C5
O
1 3
VCC1
2 3
图
用555构成的施密特触发器
图 施密特触发器的电压传输特性
ui
2 VCC1 3
1 VCC1 3
O
uo1
t
O
图 施密特触发器的输入输出电压波形
t
用555定时器构成的压控振荡器
VCC RA
7
US
uc
US 2
t
用施密特触发器实现脉冲鉴幅
集成施密特触发器
CD40106
A1 Y1 A2 Y2 A3 Y3 V SS 1 2 3 4 5 6 7 14 VDD 13 A6 12 Y6 11 A5 10 Y5 9 8 A4 Y4
A1 B1 Y1 A2 B2 Y2 GND 1 2 3 4 5 6 7 74LS132 14 VCC 13 A4 12 B4 11 Y4 10 A3 9 8 B3 Y3
4
8 3 5 1
RB
6 2
555
uo
O
C
+ US _
uo
O
T2
T1
t t
T
图 用555构成的压控振荡器
图 压控振荡器的输入输出电压波形
第11章 脉冲产生及变换电路
11.1 引言 11.2 矩形脉冲的主要参数 11.3 施密特触发器
11.4 集成单稳态触发器
11.5 多谐振荡器 11.6 555定时器及其应用
11.2 矩形脉冲的主要参数
1. 脉冲周期T：两个相邻矩形脉冲之间的时间间隔称为矩形脉冲的周期。 2. 脉冲幅度Um：脉冲电压的最大变化幅度。 3. 脉冲宽度时间tw：从脉冲前沿上升到0.5Um处到脉冲后沿下降到0.5Um的时间。 4. 脉冲上升时间tr：脉冲前沿从0.1Um上升到0.9Um所需时间。 5. 脉冲下降时间tf：脉冲后沿从0.9Um下降到0.1Um所需时间。
555定时器的功能表
用555定时器构成的单稳态触发器
VCC R
4 7 6 2 1 8 3 5
555
ui
C
uo
C5
图 用555构成的单稳态触发器
ui
O
uC
t
τ RC
2 VCC 3
O
uo
t
tW
O
图 单稳态触发器的输入输出电压波形
t
t
u c (t ) u c () [u c (0) u c ()]e
施密特触发器引脚图 (a) CMOS六反相器CD40106 (b) TTL四2输入与非门74LS132
11.4
触发信号 输出波形
集成单稳态触发器
1 0 1 1 0 tW 0 1 0 1 0 1 0
(a) 双稳态触发器
(b) 单稳态触发器 器
(c) 多谐振荡
图 触发信号与输出信号之间的关系
ui 0 Q tw 0 tw t
tr 0.9Um 0.5Um 0.1Um tw T
tf
Um
图 矩形脉冲的主要参数
11.3 施密特触发器
R2 R1
ui
ui
uo
G1 G2
uo
uo
用CMOS反相器构成的施密特触发器
ui
uo
同相输出施密特触发器符号
ui
反相输出施密特触发器符号
ui
U U
T＋ T－
O
uo
(a )
t
U
OH
U
OL
O
T1 D T T1 100% T1 T2 RA RB 100% RA 2 RB
t
R
RA
B
VC C
7 6 2 4 8 3 5 1
VD1
555
uo
VD2
C
C5
图10.4.10 用555构成的占空比可调的多谐振荡器
用555定时器构成的施密特触发器
VCC2
VCC1
VCC1
tw 1.1RC
VCC R1 VD C1 R
7 6 2 1 4 8
555
3 5
uo
0. 01µ F
ui
u i
VCC
ui
u i
C
V C C 0 .7 V
0V
图 用555构成的单稳态触发器(输入宽脉冲)
用555定时器构成的多谐振荡器
VCC RA
7 4 8 3 5 1
RB
6 2
555
uo
uo
(a) 内部电阻
(b) 外接电阻 图 74LS122实用电路
集成单稳态触发器的应用
1 脉冲整形 2 定时和延时 3 脉冲展宽
11.5 多谐振荡器
用施密特触发器构成的多谐振荡器
R ui C uo
ui UT+ UTO uo UOH UOL O
施密特触发器构成的多谐振荡器工作波形
T1
T2
t
t
石英晶体振荡器
U T＋ U T－
t
O uo
U OH U OL O
ui
t
t
ui
uo
t
ui
uo
用施密特触发器实现脉冲整形
U U
T＋ T－
O
t
uo
U
OH
U
OL
O
t
ui
U T＋ U T－
ui
uo
O uo
U OH U OL O
用施密特触发器实现波形变换
t
t
ui ui
U T＋ U T－
O uo
U OH U OL O
uo
t
uo
(b)tU源自OHUOLO
(c )
t
施密特触发器的输入输出电压波形
uo
U OH
uo
U OH
U OL O
U T－ U T＋
(a) 同相电压传输特性
ui
U OL O
U T－ U T＋
ui
(b) 反相电压传输特性
施密特触发器的电压传输特性
i
i
ui
U T＋ U T－
O uo
U OH U OL O
ui
VCC C 0.1µ F 1 2 4 3 uo
有源晶振的实用电路
11.6
555定时器及其应用
V CC
8
5k
555定时器
Rd
4 2V 3 CC
R
G1 G4 G3
Q R
3
CV TH
5 6
5k
+A - 1
1 V 3 CC
OUT DIS
TL
2
5k
-A 2 +
7
G2
VT
1
GND
555定时器的电路结构
74LS122的逻辑功能示意图
VCC Cext 11 1 2 3 4 5 13 9 14 VCC
VCC Cext 11 1 2 3 4 5 13 Rext 9 14 VCC
Cext Rext Rint VCC A1 /Cext 8 A2 Q B1 B2 6 Q R GND 7
uo
Cext Rext Rint VCC A1 /Cext 8 A2 Q B1 B2 6 Q R GND 7
X
感性
L C0 C R
容性 容性
O
fs
fp
f
(a) 符号
(b) 等效电路
(c) 电抗的频率特性
石英晶体的等效电路和频率特性
串联型石英晶体振荡器
R G1 C1
R G2 uO C2
并联型石英晶体振荡器
R uO G1 C1 C2 G2
无源晶体和有源晶振
a) 无源晶体 常见石英晶体振荡器
b) 有源晶振
ui 0 Q tw 0 tw t
t
t
(a)不可重触发
(b)可重触发
图 不可重触发和可重触发的单稳态触发器的输入输出电压波形
集成单稳态触发器的逻辑功能
74LS122功能表
11 1 2 3 4 5
13
9
14
Cext Rext Rint VCC A1 /Cext 8 A2 Q B1 B2 6 Q R GND 7
C
C5
图 用555构成的多谐振荡器
uC
1 ( RA RB )C 2 RBC
T T1 T2
1 VCC 3
2 VCC 3
T1 0.7( RA RB )C
O
uo
O T1 T2
图 多谐振荡器的输入输出电压波形
t
T2 0.7 RBC
T T1 T2 0.7( RA 2 RB )C