脉冲波形的产生和整形习题解答
电子技术习题解答.第9章.脉冲信号的产生与整形习题解答
第9章 脉冲信号的产生与整形习题解答9.1 如图9-15所示，555定时器接成的施密特触发器电路，试求：（1）当U CC ＝12V ，而且没有外接控制电压时，U T+、U T-及△U T 值。
（2）当U CC ＝9V ，外接控制电压U CO ＝5V 时，U T+、U T-及△U T 值。
图9-15 习题9.1图解：（1）U T ＋＝32U CC ＝8V ，U T －＝31U CC ＝4V ，△U T ＝U T ＋－U T －＝＝4V 。
（2）U T ＋＝U CO ＝5V ，U T －＝21U CO ＝2.5V ，△U T ＝U T ＋－U T －＝2.5V 。
9.2 如图9-16所示，555定时器组成的单稳态触发器。
已知U CC ＝10V 、R =10k Ω、C ＝0.01μF ，试求输出脉冲宽度t W ，并画出u I 、u C 、u o 的波形。
图9-16 习题9.2图 解：t W ＝RC ln3≈1.1RC =1.1×10-4s 。
u I 、u C 、u o 的波形如图所示。
习题9.2 u I 、u C 、u o 的波形如图 9.3 如图9-17所示，是用555定时器组成的开机延时电路，若给定C ＝25μF 、R ＝91K Ω，U CC ＝12V ，试计算常闭开关S 断开以后经过多长时间u o 才跃变为高电平。
图9-17 习题9.3图解： 常闭开关S 断开以后经过多长时间u o 才跃变为高电平的时间就是u C 从32U CC 放电到31U CC 所需要的时间，t W2≈RC ln2＝0.7RC ≈1.6s 9.4 如图9-18所示，555定时器组成的多谐振荡器。
已知U CC ＝10V 、R 1=R 2=10k Ω、C ＝0.1μF ，试求：（1）多谐振荡器的振荡频率；（2）画出u C 和u o 的波形；图9-18 习题9.4图解：（1）f ＝121.43(2)R R C+=476.67Hz （2）u C 和u o 的波形如图所示。
07脉冲波形的产生和整形
VI VO1 VO
使电路迅速跳变到VO VOH
VA
VTH
R1
R2 R2
VI
VI
VT
(1
R1 R2
)VTH
当VI 1时，VO 1。
当VI 至VA VTH时，进入传输特性的放大区，故
VA VO1 VO
使电路迅速跳变到VO VOL
VA
VTH
VDD
(VDD
VT )
7.2.2施密特触发器的应用 用于波形变换
7.2.2施密特触发器的应用 用于鉴幅
7.2.2 施密特触发器的应用 用于脉冲整形
7.2.3 用施密特触发器构成的多谐振荡器
T
T1
T2
RC ln VDD VDD
VT VT
RC ln VT VT
调节R和C的大小，可以改变振荡周期
输出脉冲占空比可调
同样，若触摸金属片A时，人体感应电信号经R4、 R5加至T1基极，也能使T1导通，触发555，达到上述 效果。
练习：救护车报警音响电路
VCC (+12V)
R1 10kΩ
VCC RD
8
4
7
R2
150kΩ
555 3
vI1 6 ( A )
vC
vI2 2
R3
C1 10μF
15 0.01μF
R4
R5 10kΩ
环节,加大t
pd
。
2
第二步：为获取更大 延迟,将C的接地 端改至G1输出。
通过调整R、C 改（f R不能太大） RC常数远大于Tpd , 因此周期主要计算 RC环节
7.4.5 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。
数字电子技术基础第四版课后答案6
数字电子技术基础第四版课后答案6第六章脉冲波形的产生和整形[题6.1]用施密特触发器能否寄存1位二值数据，说明理由。
[解]不能，因为施密特触发器不具备记忆功能。
[题6.2]在图P6.2（a）所示的施密特触发器电路中，已知R110k，R230kG1和G2为CMOS反相器，VDD=15Ｖ。
（1）试计算电路的正向阈值电压ＶＴ＋、负向阈值电压ＶＴ－和回差电压△VT。
（2）若将图P6.2（b）给出的电压信号加到P6.2（a）电路的输入端，试画出输出电压的波形。
［解］R11015VT1VRTH1302V10V2(1)R11015VT1VRTH1302V5V2VTVTVT5V(2)见图A6.2。
［题6.3］图P6.3是用ＣMOS反相器接成的压控施密特触发器电路，试分析它的转换电平ＶT+、VT-以及回差电压△ＶT与控制电压ＶCO的关系。
,则根据叠加定理得到[解]设反相器G1输入端电压为IR2//R3R1//R3R1//R2VCO0R1R2//R3R3R1//R2R2R1//R3VTH时，IVT，因而得到（1）在I升高过程中00。
当升至IIIVTHVTR2//R3R1//R2VCOR1R2//R3R3R1//R2R1R1R1R1//R2R1R2//R3VTVTHVCOVTH1RVCORRRR//RR//R32331223 VTH时，IVT，于是可得（2）在I降低过程中0VDD。
当降至I VTHVTR2//R3R1//R3R1//R2VCOVDDR1R2//R3R3R1//R2R2R1//R3 R1//R3R1R2//R3R1//R2VVVCODDTHR3R1//R2R2R1//R3R2//R3VTR1R1R1VTH1RRRVCO323RRVTVTVT21VTH1VDDR2R2（3）（与VCO无关）根据以上分析可知，当Vco变小时，VT+和VT-均增大，但回差电压△VT不变。
[题6.4]在图P6.4施密特触发器电路中，若G1和G2为74LS系列与非门和反相器它们的阈值电压VTH=1.1V，R1=1KΩ，二极管的导通压降VD=0.7V，试计算电路的正向阈值电压VT+、负向阈值电压VT-和回差电压△VT。
脉冲波形的产生和整形
脉冲波形的产生和整形【本章主要内容】本章主要介绍矩形脉冲波形的产生和整形电路。
在脉冲整形电路中，介绍两类最常用两类整形电路─施密特触发器和单稳态触发器；在脉冲振荡电路中，介绍多谐振荡电路。
上述电路可以采用门电路构成，也可以采用555集成定时器构成。
重点讨论555集成定时器的工作原理及其应用。
【本章学时分配】本章共分2讲，每讲2学时。
第二十八讲用门电路组成的脉冲波形产生与整形电路一、主要内容1、基础知识脉冲在数字电路中应用极为普遍，它的获取和分析是数字电路的一个组成部分。
1）矩形脉冲的获取方法a.利用各种形式的多谐振荡器电路直接产生所需要的矩形脉冲；b.通过各种整形电路把已有的周性变化波形变换为符合要求的矩形脉冲。
2）矩形脉冲的主要参数为了定量描述矩形脉冲的特性，通常为了定量描述矩形脉冲的特性，通常给出P308图9.1中所标注的几个主要参数。
这些参数是：脉冲周期T—周期性重复的脉冲序列中，两个相邻脉冲之间的时间间隔。
有时也使用频率f=1/T表示单位时间内脉冲重复的次数。
V m—脉冲电压的最大变化幅度。
脉冲幅度V m起，到脉冲后沿到达0.5V m为止的一段时间。
脉冲宽度t w—从脉冲前沿到达0.5t r——脉冲上升沿从0.1V m升到0.9V m所需要的时间。
上升时间t f——脉冲下降沿从0.9V m下降到0.1V m所需要的时间。
下降时间t w／T。
占空比q——脉冲宽度与脉冲周期的比值，亦即q＝2、用门电路组成的施密特触发器1）施密特触发器的工作特点a.输入信号从低电平上升的过程中，电路状态转换时对应的输入电平，与输入信号从高电平下降过程中对应的输入转换电平不同。
电路有不同的阈值电压，即具有滞后的电压传输特性。
b.在电路状态转换时，通过电路内部的正反馈过程使输出电压波形的边沿变得很陡。
利用这两个特点不仅能将边沿变化缓慢的信号波形整形为边沿陡峭的矩形波，而且可以将叠加在矩形脉冲高、低电平上的噪声有效地清除。
数字电子技术课后习题答案
ABACBC
BC
A
00 01 11 10
00
1
0
1
11
0
1
0
Y ABC
❖ 3.13某医院有一、二、三、四号病室4间，每室设有 呼叫按钮，同时在护士值班室内对应的装有一号、 二号、三号、四号4个指示灯。
❖ 现要求当一号病室的按钮按下时，无论其它病室的 按钮是否按下，只有一号灯亮。当一号病室的按钮 没有按下而二号病室的按钮按下时，无论三、四号 病室的按钮是否按下，只有二号灯亮。当一、二号 病室的按钮都未按下而三号病室的按钮按下时，无 论四号病室的按钮是否按下，只有三号灯亮。只有 在一、二、三号病室的按钮均未按下四号病室的按 钮时，四号灯才亮。试用优先编码器74148和门电路 设计满足上述控制要求的逻辑电路，给出控制四个 指示灯状态的高、低电平信号。
HP RI/BIN
I0
0/ Z1 0 10 ≥1
I1
1/ Z1 1 11
I2
2/ Z1 2 12 18
YS
I3
3/ Z1 3 13
I4
4/ Z1 4 14
YEX
I5
5/ Z1 5 15
I6
6/ Z1 6 16
I7
7/ Z1 7 17
Y0
V18
Y1
ST
E N
Y2
(b)
74148
(a)引脚图;(b)逻辑符号
A
00 01 11 10
00
0
0
1
11
1
0
1
Y AB BC AC
由于存在AC 项，不存在相切的圈，故无冒险。
❖ 4.1在用或非门组成的基本RS触发器中，已知 输入SD 、RD的波形图如下，试画出输出Q, Q
第八章 脉冲波形的产生与整形习题
习题集
1、用CC7555定时器接成的施密特触发器如下图所示， 试求 （1）当VDD=15V时，试计算回差电压Δ UT是多少 （2）当VDD=12V时，将控制端CO外接的电容C去掉并外 加控制电压UCO=6V时，求回路电压Δ UT 又是多少？ 解：1）当VDD=15V且无外加控制电压时 UT+=2VDD/3=10V, UT-= VDD/3=5V。 所以回差电压 Δ UT=UT+- UT-=5V
解：(1)当U1为给定的方波信号时，由于RC组成微分电路， 其输出UA作为单稳态电路的触发信号，在Uo端产生输出脉 冲信号。波形图如下：
(2)根据计算公式： Tw RC ln U () U (0) U ( ) U
RC ln 0 U D 0 UT
T
5 * 103 * 0.01* 106 * ln 10
2)当VDD=12V，外加控制电压UCO=6V时， UT+=UCO=6V， UT-= UCO/2=3V。 所以回差电压 Δ UT =UT路中，D是CMOS集成 施密 特触发器CC40106. VDD=10V时，UT+=6V,UT=3V,电容C=0.01µ F,R=5KΩ,U1 是输入信号。试求： （1）画出UA,Uo的波形图； （2）导出输出脉冲宽度tm的公式，并计算输出 脉冲的宽度。
3 60us
第6章 脉冲波形的产生与整形思考题与习题题解-9页文档资料
思考题与习题6-1选择题（1） TTL单定时器型号的最后几位数字为（ A ）。
A.555B.556C.7555D.7556（2）用555定时器组成施密特触发器，当输入控制端CO外接10V电压时，回差电压为(B )。
A.3.33VB.5VC.6.66VD.10V（3）555定时器可以组成(ABC )。
A.多谐振荡器B.单稳态触发器C.施密特触发器D.JK触发器（4）若图6-43中为TTL门电路微分型单稳态触发器，对R1和R的选择应使稳态时：（ B）图6-43A.与非门G1、G2都导通（低电平输出）；B.G1导通，G2截止；C.G1截止，G2导通；D.G1、G2都截止。
（5）如图6-44所示单稳态电路的输出脉冲宽度为t WO=4μs，恢复时间tre=1μs,则输出信号的最高频率为（C）。
图6-44A.fmax=250kHz;B.fmax≥1MHz;C.fmax≤200kHz。
（6）多谐振荡器可产生（ B ）。
A.正弦波B.矩形脉冲C.三角波D.锯齿波（7）石英晶体多谐振荡器的突出优点是（C）。
A.速度高B.电路简单C.振荡频率稳定D.输出波形边沿陡峭（8）能将正弦波变成同频率方波的电路为（B）。
A.稳态触发器B.施密特触发器C.双稳态触发器D.无稳态触发器（9）能把2 kHz 正弦波转换成 2 kHz 矩形波的电路是（B）。
A.多谐振荡器B.施密特触发器C.单稳态触发器D.二进制计数器（10）能把三角波转换为矩形脉冲信号的电路为（D）。
A.多谐振荡器B.DACC. ADCD.施密特触发器（11）为方便地构成单稳态触发器，应采用（C）。
A.DACB.ADCC.施密特触发器D.JK 触发器（12）用来鉴别脉冲信号幅度时，应采用（D）。
A.稳态触发器B.双稳态触发器C.多谐振荡器D.施密特触发器（13）输入为2 kHz 矩形脉冲信号时，欲得到500 Hz矩形脉冲信号输出，应采用（D）。
A.多谐振荡器B.施密特触发器C.单稳态触发器D.二进制计数器（14）脉冲整形电路有（BC ）。
数电-脉冲波形的产生和整形练习题
C
D
×
分析提示
由占空比的表达式 确定出 1/2 < q < 1
第 24 页
R1 R2 q R1 2R2
数字电子技术
第 6 章 脉冲波形的产生和整形
单项选择题 ( )。
24、下列电路中，没有稳定状态的是 A C 多谐振荡器
√ ×
B D
单稳态触发器 时钟触发器
×
×
施密特触发器
分析提示
多谐振荡器的输出高电平、输出低电平两个状态都是不稳定 的，在一个状态持续一定时间后自动转换成另一个状态。
第
5
页
数字电子技术
第 6 章 脉冲波形的产生和整形
单项选择题
5、由555定时器构成的施密特触发器，在电源电压VCC = 12V、无外 加控制电压VCO 时，回差电压 ΔUT 等于 ( )。
A
C
12 V
4V
× √
B D
8V
6V
× ×
分析提示
555定时器的第5脚 不外加控制电压VCO时， 555定时器内部的 参考电压为 2/3 VCC和 1/3 VCC，施密特触发器的回差电压 ΔUT = 2/3 VCC - 1/3 VCC = 1/3 VCC = 1/3 ×12 = 4V
第
10
页
数字电子技术
第 6 章 脉冲波形的产生和整形
单项选择题
10、由555定时器构成的单稳态触发器正常工作时，若施加输入负脉冲 ， 即输入 ui出现下降沿 ，则单稳态触发器的输出 uo 一定为 ( )。 A C 低电平 负向脉冲
× ×
B D
高电平 正向脉冲
√ ×
分析提示
由555定时器构成的单稳态触发器， 稳态为输出低电平状态， 暂态为输出高电平状态。 施加输入负脉冲 ，即输入 ui出现下降沿 ，单稳态触发器处于 暂态。
阎石《数字电子技术基础》(第6版)章节题库-第7章 脉冲波形的产生和整形电路【圣才出品】
第7章脉冲波形的产生和整形电路一、选择题1．为了提高多谐振荡器频率的稳定性，最有效的方法是（）。
A．提高电容、电阻的精度B．提高电源的稳定度C．采用石英晶体振荡器C．保持环境温度不变【答案】C【解析】石英晶体多谐振荡器的振荡频率取决于石英晶体的固有谐振频率，而与外接电阻、电容无关，具有极高的频率稳定性。
2．已知时钟脉冲频率为f cp，欲得到频率为0.2f cp的矩形波应采用（）A．五进制计数器B．五位二进制计数器C．单稳态触发器C．多谐振荡器【答案】A【解析】频率变为原来的五分之一，是五分频，只需要每五次脉冲进一位即可实现。
3．在图7-1用555定时器组成的施密特触发电路中，它的回差电压等于（）A．5VB．2VC．4VD．3V图7-1【答案】B【解析】555组成的施密特触发器中，当不接外接电压时，得到电路的回差电压为2V CC/3－V cc/3＝V cc/3；5脚为外部参考电压输入V CO，如果参考电压由外接的电压V CO供给，这时V T＋＝V CO；V T－＝V CO/2，回差电压为V CO/2＝4V/2＝2V，可以通过改变V CO值可以调节回差电压的大小。
4．电路如下图7-2（图中为上升沿JK触发器），触发器当前状态Q3Q2Q1为“100”，请问在时钟作用下，触发器下一状态（Q3Q2Q1）为（）。
图7-2A．“101”B．“100”C．“011”D．“000”【答案】C【解析】JK触发器特征方程为Q n＋1＝JQ＿n＋K＿Q n，由图7-2可得，三个触发器的驱动方程均为J＝K＝1，即特性方程均为Q n＋1＝Q＿n，Q1的时钟是CP，Q2的时钟是Q1，Q3的时钟是Q2，当前Q3Q2Q1的状态是100，由于触发器在上升沿被触发，CP上升沿Q1状态被触发，变为1；同时触发了Q2，Q2变为1；同理Q3为0。
5．多谐振荡器可产生的波形是（）A．正弦波B．矩形脉冲C．三角波D．锯齿波【答案】B【解析】“多谐”指矩形波中除了基波成分外，还含有丰富的高次谐波成分。
电子教案《数字电子技术(第5版_杨志忠)》教学资源第7章_脉冲信号的产生与整形
数字电子技术（第5版）第7章脉冲信号的产生与整形1.(205)要把不规则的矩形波变换为幅度与宽度都相同的矩形波，应选择( )电路。
A. 多谐振荡器B. 基本RS触发器C. 单稳态触发器D. 施密特触发器答案.C2.(209)用555定时器构成的施密特触发器，若电源电压为6V，控制端不外接固定电压，则其上限阈值电压、下限阈值电压和回差电压分别为( )。
A. 2V，4V , 2VB. 4V , 2V , 2VC. 4V，2V , 4VD. 6V , 4V , 2V答案.B3.(208)如图5502所示由555定时器组成的电路是( )。
A. 多谐振荡器B. 施密特触发器C. 单稳态电路D. 双稳态电路图5502答案.C4.(196)能把缓慢变化的输入信号转换成矩形波的电路是( )。
A. 单稳态触发器B. 多谐振荡器C. 施密特触发器D. 边沿触发器答案.C5.(206)图5401所示电路是( ) 电路。
A. 多谐振荡器B. 双稳态触发器C. 单稳态触发器D. 施密特触发器图5401答案.C6.(204)单稳态触发器可用来( )。
A. 产生矩形波B. 产生延时作用C. 存储信号D. 把缓慢信号变成矩形波答案.B7.(203)一个用555定时器构成的单稳态触发器输出的脉冲宽度为( )。
A. 0.7RCB. 1.4RCC. 1.1RCD. 1.0RC答案.C8.(202)要得到频率稳定度高的矩形波，应选择( )电路。
A. RC振荡器B. 石英晶体振荡器C. 单稳态触发器D. 施密特触发器答案.B9.(201)已知由2 l级非门构成的环形振荡器的振荡周期为0.252 us，这些非门的平均传输延迟时间为( )。
A. 6 nsB. 12 nsC. 21 nsD. 20 ns答案.A10.(200)石英晶体多谐振荡器的主要优点是( )。
A. 电路简单B. 频率稳定度高C. 振荡频率高D. 振荡频率低答案.B11.(199)利用门电路的传输时间，可以把( )个非门电路首尾相接，组成多谐振荡器。
脉冲波形的产生和变换试题及答案解析
第八章脉冲波形的产生和变换一、填空题1.(10-1中)矩形脉冲的获取方法通常有两种：一种是________________；另一种是________________________。
2.（10-1易）占空比是_________与_______的比值。
3．（10-4中）555定时器的最后数码为555的是（a.T T L,b.C M O S）产品，为7555的是（a.T T L,b.C M O S）产品。
4．（10-3中）施密特触发器具有现象；单稳触发器只有个稳定状态。
5．（易，中）常见的脉冲产生电路有，常见的脉冲整形电路有、。
6．（中）为了实现高的频率稳定度，常采用振荡器；单稳态触发器受到外触发时进入。
7.（10-3易）在数字系统中，单稳态触发器一般用于______、______、______等。
8.（10-3中）施密特触发器除了可作矩形脉冲整形电路外，还可以作为________、_________。
9.（10-2易）多谐振荡器在工作过程中不存在稳定状态，故又称为________。
10.（10-2中）由门电路组成的多谐振荡器有多种电路形式，但它们均具有如下共同特点: 首先，电路中含有________，如门电路、电压比较器、BJT 等。
这些器件主要用来产生________；其次，具有________, 将输出电压器恰当的反馈给开关器件使之改变输出状态；另外，还有，利用RC电路的充、放电特性可实现_______，以获得所需要的振荡频率。
在许多实用电路中，反馈网络兼有_____作用。
11.（10-3易）单稳态触发器的工作原理是：没有触发信号时，电路处于一种_______。
外加触发信号，电路由_____翻转到_____。
电容充电时，电路由______自动返回至______。
二、选择题1．（10-2中）下面是脉冲整形电路的是（）。
A.多谐振荡器B.J K触发器C.施密特触发器D.D触发器2．（10-2中）多谐振荡器可产生（）。
第8章 脉冲波形的产生与整形(习题)
2.5V
VT VT VT 2.5V
8.9
VT
2 3
VCC
6V
1 VT 3VCC 3V
VT VT VT 3V
8.10
单稳态触发电路 单稳态触发电路
单稳态触发电路 施密特触发电路
8.11 （1） 组成单稳态触发器； （2）工作原理； （3）
tw=1.1RC=1.1×200×103×50×10-6 =11s
vO1 的低电平持续时间为：
tL R2C1 ln 2 15010 0.69(ms) 1.04s
由图示等效电路可以计算出加到右边555电路5脚上的电压：
VCC VCO VCO 0.2 VCO 0
5
10
10
VCO 6V
因此： VT 6V VT 3V
扬声器声音的周期为
T2
(R4
R5 )C2
8.6
解： 单稳态触发器输出 vO1为低电平时 ，与非门封锁，vO=1；vO1为高电
平时，与非门打开 vO vA ,实现了
定时控制，相应的波形如图所示。
8.7
解： VT VCO 4V
VT
1 2 VCO
2V
VT VT VT 2V
8.8
VT
1 2 VCC
5V
VT
1 2 VT
ln
VCC VCC
V T
V T
R5C2 ln 2
((100 10) 0.01ln 12 3 100 0.01 0.69)(ms) 1.14ms 12 6
f2
1 T2
876 Hz
（2）扬声器发出声音的高、低频率分别为876Hz、611Hz；高、 低音的持续时间分别为1.04s和1.1s。
组合逻辑电路、脉冲波形的产生与整形 作业解析.ppt
Q1
状态方程：Qn+1=1·Qn + 1·Qn = Qn 对应CP ↓沿，Q1的波形翻转。
Q2
t
(2)题
驱动方程：J= 0 ；K=0
Q3
t
状态方程：Qn+1=Qn
Q4
t
Q2的波形始终为0。
t
(3)题 Qn+1= Q CP作用沿为↓， Q5
(4)题 Qn+1= Q CP作用沿为↑， Q6
t
(5)题 Qn+1= Q
2、填卡诺图化简逻辑函数 (略)
3、输出逻辑
Y3 ＝A Y2＝A⊕B
Y1＝B⊕C Y0＝C⊕D
A B C D Y3 Y2 Y1 Y0
0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010
0000 0001 0011
0010 0110 0111
0101 0100
或者: Y4 = AB + AC
= A( B + C ) = A·BC
& &
& A BC
&
&
&
1
1
AB
C
或者: &
&
&
&
&
AB
C
1.20 例用无关项化简逻辑函数(1)
YA1BCD00 01 11 10 00 1 0 0 1
或者: YA1BCD00 01 11 10
00 1 0 0 1
01 1 0 0 0
t
(6)题 Qn+1=0,
(7)题：Qn+1= Qn CP作用沿为↑
单元6脉冲波形的产生与整形
使用时间常数较大的RC电路、数字逻辑门电路或可编程逻辑阵列等。
方法
用于定时、计数、分频等领域，如产生精确的时间延迟、控制脉冲宽度调制等。
应用
脉冲的相位整形
定义
通过改变脉冲的相位，使其满足特定要求的过程。
方法
使用移相器、延迟线或数字信号处理技术等。
用于信号合成、解调、多路复用等领域，如产生特定相位的参考信号、实现相位调制等。
脉冲波形的应用领域
通信 控制 检测 医学成像 脉冲波形在数字通信中用于传输数据，如脉码调制（PCM）和脉冲编码调制（PCM）。 脉冲波形用于检测各种物理量，如光、温度、压力和位移等。 脉冲波形用于控制各种电子设备和系统的开关状态，如电机控制和自动控制系统。 脉冲波形用于产生X射线和超声波等医学成像技术。
章节三
脉冲波形的整形
CHAPTER ONE
脉冲的幅度整形
通过改变脉冲的幅度，使其满足特定要求的过程。
使用电子器件（如比较器、运放等）或数字信号处理技术（如窗口函数）进行幅度调整。
用于信号处理、通信、测量等领域，如调整信号的功率、提高信噪比等。
脉冲的宽度整形
通过改变脉冲的宽度，使其满足特定要求的过程。
UNDERWORK
6
单元6脉冲波形产生与整形的实验与实践
WORKHARVEST
章节一
引言
CHAPTER ONE
脉冲波形的基本概念
脉冲波形是指一种短暂的、非连续的电信号，通常具有快速上升和下降的特性。 脉冲波形可以由各种电子和数字电路产生，用于控制、检测和通信等领域。 脉冲波形的基本参数包括脉冲宽度、脉冲幅度和脉冲频率等。
单元6脉冲波形的产生与整形
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第6章脉冲波形的产生与整形思考题与习题题解
思考题与习题6-1选择题（1） TTL单定时器型号的最后几位数字为（ A ）。
A.555B.556C.7555D.7556（2）用555定时器组成施密特触发器，当输入控制端CO外接10V电压时，回差电压为(B )。
A.3.33VB.5VC.6.66VD.10V（3）555定时器可以组成(ABC )。
A.多谐振荡器B.单稳态触发器C.施密特触发器D.JK触发器（4）若图6-43中为TTL门电路微分型单稳态触发器，对R1和R的选择应使稳态时：（ B）图6-43A.与非门G1、G2都导通（低电平输出）；B.G1导通，G2截止；C.G1截止，G2导通；D.G1、G2都截止。
（5）如图6-44所示单稳态电路的输出脉冲宽度为t WO=4μs，恢复时间tre=1μs,则输出信号的最高频率为（C）。
图6-44A.fmax=250kHz;B.fmax≥1MHz;C.fmax≤200kHz。
（6）多谐振荡器可产生（ B ）。
A.正弦波B.矩形脉冲C.三角波D.锯齿波（7）石英晶体多谐振荡器的突出优点是（C）。
A.速度高B.电路简单C.振荡频率稳定D.输出波形边沿陡峭（8）能将正弦波变成同频率方波的电路为（B）。
A.稳态触发器B.施密特触发器C.双稳态触发器D.无稳态触发器（9）能把2 kHz 正弦波转换成 2 kHz 矩形波的电路是（B）。
A.多谐振荡器B.施密特触发器C.单稳态触发器D.二进制计数器（10）能把三角波转换为矩形脉冲信号的电路为（D）。
A.多谐振荡器B.DACC. ADCD.施密特触发器（11）为方便地构成单稳态触发器，应采用（C）。
A.DACB.ADCC.施密特触发器D.JK 触发器（12）用来鉴别脉冲信号幅度时，应采用（D）。
A.稳态触发器B.双稳态触发器C.多谐振荡器D.施密特触发器（13）输入为2 kHz 矩形脉冲信号时，欲得到500 Hz矩形脉冲信号输出，应采用（D）。
A.多谐振荡器B.施密特触发器C.单稳态触发器D.二进制计数器（14）脉冲整形电路有（BC ）。
第六章脉冲波形的产生与整形电路-数字电子技术习题集
第六章一、选择题1．脉冲整形电路有。
A.多谐振荡器B.单稳态触发器C.施密特触发器D.555定时器2．多谐振荡器可产生。
A.正弦波B.矩形脉冲C.三角波D.锯齿波3．石英晶体多谐振荡器的突出优点是。
A.速度高B.电路简单C.振荡频率稳定D.输出波形边沿陡峭4．T T L单定时器型号的最后几位数字为。
A.555B.556C.7555D.75565．555定时器可以组成。
A.多谐振荡器B.单稳态触发器C.施密特触发器D.J K触发器6．用555定时器组成施密特触发器，当输入控制端C O外接10V电压时，回差电压为。
A.3.33VB.5VC.6.66VD.10V7．以下各电路中，可以产生脉冲定时。
A.多谐振荡器B.单稳态触发器C.施密特触发器D.石英晶体多谐振荡器二、判断题（正确打√，错误的打×）1.施密特触发器可用于将三角波变换成正弦波。
（）2.施密特触发器有两个稳态。
（）3.多谐振荡器的输出信号的周期与阻容元件的参数成正比。
（）4.石英晶体多谐振荡器的振荡频率与电路中的R、C成正比。
（）5.单稳态触发器的暂稳态时间与输入触发脉冲宽度成正比。
（）6.单稳态触发器的暂稳态维持时间用t W表示，与电路中R C成正比。
（）7.采用不可重触发单稳态触发器时，若在触发器进入暂稳态期间再次受到触发，输出脉宽可在此前暂稳态时间的基础上再展宽t W。
（）8.施密特触发器的正向阈值电压一定大于负向阈值电压。
（）三、填空题1．555定时器的最后数码为555的是产品，为7555的是产品。
2．施密特触发器具有现象，又称特性；单稳触发器最重要的参数为。
3．常见的脉冲产生电路有，常见的脉冲整形电路有、。
4．为了实现高的频率稳定度，常采用振荡器；单稳态触发器受到外触发时进入态。
四、练习题1. 如图所示的单稳态触发器电路中，G 1 和G 2 为CMOS 或非门，电源电压V DD =15V 。
已知R d = 100k Ω，R = 51 k Ω，C d = 1000pF ，C = 0.01 μ F 。
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自我检测题1．集成单稳触发器，分为可重触发及不可重触发两类，其中可重触发指的是在 暂稳态期间，能够接收新的触发信号，重新开始暂稳态过程。
2．如图T6.2所示是用CMOS 或非门组成的单稳态触发器电路， v I 为输入触发脉冲。
指出稳态时a 、b 、d 、 e 各点的电平高低；为加大输出脉冲宽度所采取的下列措施哪些是对的，哪些是错的。
如果是对的，在（ ）内打√，如果是错的，在（ ）内打×。
（1）加大R d （ ）； （2）减小R （ ）； （3）加大C （ ）； （4）提高V DD （ ）；（5）增加输入触发脉冲的宽度（ ）。
v Iv OV图 P6.2解：（1）×（2）×（3）√（4）×（5）×3．四个电路输入v I 、输出v O 的波形如图T6.3所示，试写出分别实现下列功能的最简电路类型（不必画出电路）。
（a ）二进制计数器；（b ）施密特触发器； （c ）单稳态触发器；（d ）六进制计数器。
ttv Iv tt（a ）vv （b ）t tv I v （c ）v Iv （d ）图 T6.34．单稳态触发器的主要用途是。
A ．整形、延时、鉴幅B ．延时、定时、存储C ．延时、定时、整形D ．整形、鉴幅、定时5．为了将正弦信号转换成与之频率相同的脉冲信号，可采用。
A ．多谐振荡器B ．移位寄存器C ．单稳态触发器D ．施密特触发器 6．将三角波变换为矩形波，需选用。
A ．单稳态触发器B ．施密特触发器C ．多谐振荡器D ．双稳态触发器 7．滞后性是的基本特性。
A ．多谐振荡器B ．施密特触发器C ．T 触发器D ．单稳态触发器 8．自动产生矩形波脉冲信号为。
A ．施密特触发器B ．单稳态触发器C ．T 触发器D ．多谐振荡器 9．由CMOS 门电路构成的单稳态电路的暂稳态时间t w 为 。
A . 0.7RC B . RC C . 1.1RC D . 2RC10．已知某电路的输入输出波形如图T6.10所示，则该电路可能为。
A ．多谐振荡器B ．双稳态触发器C ．单稳态触发器D ．施密特触发器1v Iv oV DDR CG 1G 2C dRd图T6.1011．由555定时器构成的单稳态触发器，其输出脉冲宽度取决于。
A ．电源电压 B ．触发信号幅度 C ．触发信号宽度 D ．外接R 、C 的数值12．由555定时器构成的电路如图T6.12所示，该电路的名称是。
A ．单稳态触发器 B ．施密特触发器 C ．多谐振荡器D ．SR 触发器R Cv v O图 T6.12习题1．电路如图P6.1所示，G 1、G 2均为CMOS 系列。
（1）说出电路名称； （2）画出其传输特性；（3）列出主要参数计算公式。
v Iv OR图 P6.1解：（1）由门电路构成的施密特触发器。
（2）传输特性Ov I（3））（21DD 21T 1R R V V +=+ ）（21DD21T 1R R V V -=- 回差电压=21DD R R V ⋅2．图P6.2所示的电路是用施密特触发器构成的多谐振荡器，施密特触发器的阈值电压分别为V T+和V T —，试画出电容器C 两端电压v C 和输出电压v O 的波形。
如要使输出波形的占空比可调，试问电路要如何修改？Cv Ottv Cv图 P6.2解：T+T-ttv占空比可调电路CO3．由CC40106构成的电路如图P6.3（a）所示，图P6.3（b）为CC40106的电压传输特性曲线，图P6.3（c）中的输入v I高电平脉宽和低电平脉宽均大于时间常数RC。
要求画出v I作用下的v A、v O1和vO2波形。
（a）（b）（c）vIvO2vOVIT+T-V0ttttvvvvI图P6.3解：波形图如下：O2v v Av Iv V +T V -T V4．如图P6.4所示电路为由CMOS 或非门构成的单稳态触发器。
（1）画出加入触发脉冲v I 后，v O1及v O2的工作波形； （2）写出输出脉宽t W 的表达式。
v Iv O2G 1G 2图 P6.4解：工作波形为；v I v Ov O1v R V T =DD 21VT W =0.7RC5．用集成定时器555所构成的施密特触发器电路及输入波形v I 如图P6.5所示，试画出对应的输出波形v O 。
v Iv O 0ttv v O图 P6.5解：tt/O v /I v .3.16．由集成定时器555的电路如图P6.6所示，请回答下列问题： （1）构成电路的名称；（2）已知输入信号波形v I ，画出电路中v O 的波形（标明v O 波形的脉冲宽度）；v I /V tt v Iv Ov O图 P6.6解：（1）555组成的单稳态触发器。
（2）v I 、v O 波形如图所示。
输出脉冲宽度由下式求得：T W =RC ln3=100×103×3.3×10-6×1.1=363（ms ）v I /V tt v O7．图P6.7（a ）所示为由555定时器构成的心率失常报警电路。
经放大后的心电信号v I 如图P6.7（b ）所示，v I 的峰值V m =4 V 。
（1）分别说出555定时器Ⅰ和555定时器Ⅱ所构成单元电路的名称； （2）对应v I 分别画出A 、B 、D 三点波形； （3）说明心率失常报警的工作原理。
v I（a ）v I（b ） 图 P6.7解：（1）电路Ⅰ为施密特触发器，电路Ⅱ为可重触发单稳态触发器；（2）v I V T+V T-A B D8．由集成定时器7555构成的电路如图P6.8所示，请回答下列问题。
（1）构成电路的名称；（2）画出电路中v C 、v O 的波形（标明各波形电压幅度，v O 波形周期）。
v O /Vv C tR C v v OR 21μ图P6.8解：（1）构成多谐振荡器； （2）参数计算：T =T 1+T 2=（R 1+2R 2）C ln2=（100×103+2×6.2×103）×10×10-6×0.7=78.7（ms ）v O /V v C 0tt69．由555定时器构成的多谐振荡器如图P6.9所示，现要产生1kHz 的方波（占空比不作要求），确定元器件参数，写出调试步骤和所需测试仪器。
R 1Cv v OR图 P6.9解：取C =0.1μF ，则k Ω3.147.0101.01012ln 26321=⨯⨯⨯==+--C T R R取R 2=5.1k Ω，则R 1=4.1k Ω，可用一只3.3k Ω的固定电阻和一只2k Ω的精密电位器组成。
原理图如图所示。
0.1μFv v O5.1k 3.3k 2k Ω调试步骤：按原理图连好线，用示波器观察输出波形，调节精密电位器，使输出方波频率为1kHz 。
10．如图P6.10所示是一个由555定时器构成的防盗报警电路，a 、b 两端被一细铜丝接通，此铜丝置于盗窃者必经之路，当盗窃者闯入室内将铜丝碰断后，扬声器即发出报警声。
（1）试问555接成何种电路？ （2）说明本报警电路的工作原理。
5.1k100k 0.01μ+6V图 P6.10解：（1）多谐振荡器（2）当细铜丝不断时，555定时器的置成低电平，使Q 输出始终为低电平，喇叭不响。
当细铜丝拉断时，555定时器的置成高电平，Q 输出方波信号，喇叭发出报警声。
11．4位二进制加法计数器74161和集成单稳态触发器74LS121组成如图P6.11（a ）所示电路。
（1）分析74161组成电路，画出状态图；（2）估算74LS121组成电路的输出脉宽T W 值； （3）设CP 为方波（周期T ≥1ms ），在图P6.11（b ）中画出图P6.11（a ）中v I 、v O 两点的工作波形。
v O（a ）CP v I v O（b ） 图 P6.11解：（1）计数器的状态转换图为：2Q 1Q 0Q 3Q为三进制计数器。
（2）T W =0.7R ext C ext =0.7×50×103×0.02×10－6=0.7ms（3）CP v I v O12．由555定时器和模数M ＝24同步计数器及若干I 逻辑门构成的电路如图P6.12所示。
（1）说明555构成的多谐振荡器，在控制信号A 、B 、C 取何值时起振工作？ （2）驱动喇叭啸叫的Z 信号是怎样的波形？喇叭何时啸叫？（3）若多谐振荡器的多谐振荡器频率为640Hz ，求电容C 的取值。
V CC图P6.12解：（1）T 管截止时才能起振。
因此AB =11或C =1时即可起振。
（2）CPQ 3Z（3）T =0.7C （R 1+2R 2）F F R R T C μμ1.0)201(7.064010)2(7.0321≈+⨯⨯=+=。