电子技术——脉冲波形的产生与整形参考答案
电子教案《数字电子技术(第5版_杨志忠)》教学资源第7章练习题参考答案
Ｃ１
已知 Ｒ３ ＝ ３ 、 ｋΩ Ｒ２ ＝ ３ ６ 、 ｋΩ Ｃ１ ＝ ０ １ μＦ， 将 这 些 参 数 代 入 上 式 进 行 计 算， 并 求 出
ｔｗ２ ＝ ０ ７Ｒ２ Ｃ ＝ ０ ７ × ２４ × １０３ × ０ １ × １０ － ６ ｓ ＝ １ ６８ ｍｓ
所以
（ ） ｆ ＝
１ ２ ７３ ＋ １ ６８
× １０ － ３ Ｈｚ≈２２６ ７５ Ｈｚ
（２） 画 ｕＣ 和 ｕＯ 的波形，见图［题 ７ ８］。
（３） ＲＤ端加停振信号。当在置 ０ 端ＲＤ加上低电平时，多谐振荡器被强迫停止振荡。
（２） 对应画出 ｕＩ、ｕＣ 和 ｕＯ 的电压波形。 ［解］ （１） 求输出电压 ｕＯ 的脉冲宽度 ｔｗ
ｔｗ ＝ １ １ＲＣ ＝ １ １ × ３３ × １０３ × ０ １ × １０ － ６ ｓ ＝ ３ ６３ ｍｓ
（２） 对应画出 ｕＩ、ｕＣ 和 ｕＯ 的电压波形，如图［题 ７ ７］所示。
波形。试求：
（１ （２
） ）
计 画
算 出
输
ｕＩ
出脉 、ｕｄ
冲的 和ｕ
宽Ｏ 的度波ｔｗ形。。
第 ７ 章 脉冲信号的产生与整形 １４５
图 Ｐ７ ３
（３） 输入脉冲的下限幅度为多大？ ［解］ （１） 求输出脉冲宽度 ｔｗ
ｔｗ ＝ １ １ＲＣ ＝ １ １ × ２７ × １０３ × ０ ０１ × １０ － ６ ｓ≈２９７μｓ
Ｒ ｍｉｎ
＝
ｔｗ（ｍｉｎ） ＝ ０ ７Ｃ ０
７
１０ × １０ － ６ × ０ ０１ × １０
－ ６ Ω≈１４２８
５７Ω
（２） 求最大值电阻 Ｒｍａｘ
Ｒ ｍａｘ
＝
ｔｗ（ｍａｘ） ＝ ０ ７Ｃ
数字电子技术基础第五版第十章
1. 原理分析
* 稳V 态 I 0 ,V O 下 1 ,( V O 1 V O ： )V H A , V O ； H *V I后V ， O0,进入暂 V O 1 稳 0,C 开 态始 ，放电 *当放 VA 至 VTH 后V ， O1,返回稳态； V I后 C 重 ， 新 充 至 V OH
暂稳态时, Vo1,V ,Co1开始0充电
C 充电V至 I2VTH 时,VI2又引起正反馈
VI2 VO VO1
这期间vd维持低电平
电路迅速返V回 O稳 0,VO 态 1VDD,C放电至没有电压 稳， 态恢 。复
稳态 V I 0 ,V 下 d 0 ,V I ： 2 V D,V D O 0 ,(V O 1 V D)D C ,上无电 暂稳态时, Vo1,V ,Co1开始0充电
2. 性能参数计算 输出脉宽：
放电 回路
tw (R R o)C ln V V ( ( ) ) V V ( (0 t) ) (R R o)C ln V V O T H H
输出脉宽
输出脉 V O 0 时 冲间 宽 V A 从 ） 度 V O放 H 等 （ V 电 T于 的 H至 时间。
二、微分型单稳态触发器
则有： vAVTH R1R2R2VT
V TR 1R 2R2V TH(1R R 1 2)V TH
vA VT R2 R1 R2
VT+称为输入信号vI的正向阈值电压
3.当 v 从I 高电平 V逐D D渐下降时,有
VTH=
vI
vA
v o1
vo
设此时
VI =VT-
当 v 下I 降到使 vA 时V,电th 路的状态将迅速转换为
性能参数： 暂稳态输出的宽度
数字电子技术课后习题答案
❖ 3.21 用8选1数据选择器74151设计一个组合 逻辑电路。该电路有3三个输入逻辑变量A、B、 C和一个工作状态控制变量M。当M＝0时电路 实现“意见一致”功能（ A、B、C状态一致 时输出为1，否则输出为0），而M＝1时电路 实现“多数表决”功能，即输出与A、B、C中 多数的状态一致。
数字电子技术作业
第一章数字逻辑基础 第二章逻辑门电路 第三章组合逻辑电路 第四章触发器 第五章时序逻辑电路 第六章脉冲波形的产生与整形 第七章半导体存储器 第八章可编程逻辑器件 第九章数/模和模/数转换器
1.12 写出下图所示各逻辑图的输出函数表达式，列 出它们的真值表。
F1 F4
F2
F3
解： F1 AB F2 A B F3 BC
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。
Y CBA CB CA CBACB CA
《电子技术基础与技能》(张金华主编)习题答案
《电子技术基础与技能》（主编：张金华）各章复习与考工模拟题答案第1章 二极管及其应用一、判断题 1．√ 2．× 3．× 4．× 5．√ 6．√二、选择题 1．B 2．D 3．C 4．C 5．A三、综合题1．U AB =0 U AB =6V 2．3．亮 亮 4．（1）桥式整流 电容滤波 （2（3）U L =0.9U 2 （4）U L =1.2U 2L第2章 三极管及放大电路基础 一、判断题 1．√ 2．× 3．×二、选择题 1．C 2．A 3．C三、填空题1．正偏电压 反偏电压 2．各电极电流 极间电压 3．高 低 略小于1 4．20dB 四、综合题 1．2．3．（a ）饱和失真 一般调节偏置电阻R b ，使其阻值减小。
（b ）截止失真 一般调节偏置电阻R b ，使其阻值增大。
（c ）饱和与截止失真 减小输入信号的幅度或更换三极管。
第三章 常用放大器 一、判断题 1．√ 2．× 3．× 4．× 5．×二、选择题 1．C 2．A1.01mA β=100 5mA β=50 u 0u iu 0 u i R 1 R 3 R 4VT 1 VT 2+ +- -3．B4．C5．D6．B三、综合题1．u0=8(u I2-u I1)2．t2．×3．×4．5．×二、填空题1．负载输出2．78××79××输出为正12V的集成稳压器输出为负12V的集成稳压器3．（U Z=14V）14 15 14 4 10三、综合题为了保证稳压管的正常工作，在稳压管电路中必须串联一个电阻来限制电流的大小，只有在R取值合适时，稳压管才能安全地工作在稳压状态。
其稳压过程：U I升高或R L变大→U0升高→I Z变大→I R变大→U R变大→U0减小，使输出电压U0稳定；当U I降低或R L变小，同理分析输出电压U0也能基本保持稳定。
数字电子技术脉冲波形的产生与整形
tf
Vm tW T
2.脉冲宽度tW
0.5Vm～0.5Vm
3.上升时间tr
0.1Vm～0.9Vm
4.下降时间tf
0.9Vm～0.1Vm
5.周期T
周期性脉冲信号，两脉冲间的时间间隔
6.频率f
周期的倒数或每秒钟重复的次数。
7.占空比q
脉冲宽度与周期之比
3
6.5 555定时器的电路结构与功能
6. 5.1 555 定时器的电路结构与功能
6
5K
vC1 =1，vC2 =1， Q =1不变， vO=1不变
vI> 2/3VCC时， vC1 =0，vC2 =1，
vI2
2 VR2
－+C2 5K
&
vC2 Q
G2
& G3
TD
7
Q=0， vO =0，所以VT+=2/3VCC 1
1
3 vO
G4
10
(2)vI从高于 2/3VCC下降的情况
vI>2/3VCC时，
vC1=vC2=0，工作不正常。
vO
t
措施：在输入端加微分网络Rd、 Cd（足够小），将宽脉冲变为
vC
tw
窄脉冲。
+UCC
R 0.01µF
Cd vd vI
Rd
.
uC C
58 4
6
2
3
71
vI
uO
vd
2 3VCC
t
t t
24
该电路为不可重复触发的单稳态电路，除此之外还 有可重复触发的单稳态电路。
在暂稳态尚未结束时，又 来一个触发脉冲，此脉冲 不会引发新的暂稳态。
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。
河北科技大学：数字电子技术基础 教学课件第六章 脉冲波形的产生和整形
小结
基本要求：
掌握同步时序电路的设计方法。
第六章 脉冲波形的产生和整形
内容提要 首先介绍了555定时器的工作原 理，然后分别介绍了施密特触发器、 单稳态触发器、多谐振荡器等三种 波形整形和产生电路。
第六章 脉冲波形的产生和整形 §6.1 §6.2 §6.3 §6.4 §6.5 概述 555定时器 施密特触发器 单稳态触发器 多谐振荡器
& a
D
0
1
0
通
(1) RD=0, TH=X, TR=X
vo=0,
TD导通
1 2/3Vcc 0
触发器置0
1 0
1/3Vcc
1 通
0
(2) TH>2/3Vcc, TR>1/3Vcc
vo=0,
TD导通
1
2/3Vcc 1
触发器保持 定
定
1/3Vcc
1 定
定
(3) TH<2/3Vcc, TR>1/3Vcc
vi
Vcc
8 vi
4
vI1
6 555
3
vo
vI2
2 1 5 0.01μ
vo
输入信号由小到大
0
VT-
VT+
vi
Vcc
8 vi
4
vI1
6 555
3
vo
vI2
2 1 5 0.01μ
vo
输入信号由小到大
0
VT-
VT+
vi
Vcc
8 vi
4
vI1
6 555
3
vo
vI2
2 1 5 0.01μ
vo
输入信号由小到大
脉冲波形的产生与整形
2、电压波形
二、 用施密特触发器构成的多谐振荡器
V DD VT V DD VT T T1 T2 RC ln RC ln V DD VT V DD VT
V DD VT V DD VT T T1 T2 R2 C ln R1C ln V DD VT V DD VT
( 2 )由于“扰动”使V I 1 有微小 ，则有： V I 1 VO ! V I 2 VO 2 使VO 1 迅速跳变为低，而 VO 2 迅速跳变为高。 电路进入第一个暂稳态, C 1开始充电，C 2开始放电。
( 3 )当V I 2充至VTH 时，再 将起引起如下正反馈： V I 2 VO 2 V I 1 VO 1 使VO 1 迅速跳变为高，而 VO 2 迅速跳变为低。 电路进入第二个暂稳态, C 2开始充电，C 1开始放电。
数字电子技术
天津工业大学信息学院
第六章 脉冲波形的 产生与整形
学习要点：
• 555定时器的工作原理及逻辑功能 •由555定时器构成单稳、多谐、施密特触 发器的方法
第6章 脉冲信号的产生 与整形
6.1 概述 6.2 施密特触发器 6.3 单稳态触发器 6.4 多谐振荡器 6.5 555定时器及其应用
二、工作原理
VOH≈VDD，VOL≈0，且通常Vth≈VDD/2。
在稳态下，vI=0，vR=0， 所以vO1=VDD，vO=0，电容C上没有电压。
微分型单稳态触发器
输出脉冲宽度tw：
tW v R () v R (0) 0 V DD RC ln RC ln RC ln 2 0.7 RC v R () v R (tW ) 0 Vth
VCC 0 t w RC ln RC ln 3 2 VCC VCC 3
脉冲信号的产生与整形
1
2
电阻R1、R2的作用是保证两个反相器在静态时都能工作在线性放大区。对TTL反相器，常取R1＝R2＝R＝0.7 kΩ～2kΩ，而对于CMOS门，则常取R1＝R2＝R＝10kΩ～100kΩ；C1＝C2＝C是耦合电容，它们的容抗在石英晶体谐振频率f0时可以忽略不计；石英晶体构成选频环节。
01
振荡频率等于石英晶体的谐振频率f0。
多谐振荡器可以由门电路构成，也可以由555定时器构成。由门电路构成的多谐振荡器和基本RS触发器在结构上极为相似，只是用于反馈的耦合网络不同。RS触发器具有两个稳态，多谐振荡器没有稳态，所以又称为无稳电路。 在多谐振荡器中，由一个暂稳态过渡到另一个暂稳态，其“触发”信号是由电路内部电容充（放）电提供的，因此无需外加触发脉冲。多谐振荡器的振荡周期与电路的阻容元件有关。
ΔUT＝ UT＋－UT－
回差电压（滞后电压）：
前面介绍的施密特触发器的回差电压为： ΔUT＝UT＋－UT－＝UT－(UT－UD)＝UD＝ 0.7V 缺点是回差太小，且不能调整。
下限阈值电压
集成施密特触发器
4.3.2 由555定时器构成的施密特触发器
4.3.3 施密特触发器的应用
本节小结：
01
02
74121的输出脉冲宽度：
TR-A、TR-B是两个下降沿有效的触发信号输入端，TR+A、TR+B是两个上升沿有效的触发信号输入端。Q和是两个状态互补的输出端。Rext/Cext、Cext、Rin3个引出端是供外接定时元件使用的，外接定时电阻R（R=5kΩ～50kΩ）、电容C（无限制）的接法与74121相同。RD为直接复位输入端，低电平有效。 当定时电容C＞1000pF时，74122的输出脉冲宽度： tp≈0.32RC
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
王海光数字电子技术基础 第8章 脉冲产生和整形电路
哪些？ 555定时器的电路结构和功能？ 如何用555定时器构造施密特触发器、单稳态触发器和
多谐振荡器电路？
第8章 脉冲产生和整形电路
• 概述 脉冲信号是指作用时间很短的突变电压信号或电
流信号的统称，从广义上说，凡是非直流而不具有连 续正弦波的信号，均可称为脉冲信号。如矩形脉冲、 三角脉冲、锯齿脉冲等。
vI1
vo1
vo
vI1
vo1
vo
迅速转换为G1截止、G2导通，输出 vO VOL ，电路回到第一稳态。
此时的 vI 值称为施密特触发器的负向阈值电压VT 。显然，vI 继续下
降，电路的状态不会改变，处于第一稳态。
同 理 ， 因 第 二 稳 态 输 出 vO V ， O H 则
vI1
VTH
R 压
VTH
1 2 VDD
, VOL 0 ， VOH VDD
。
2
vI
R1
1 vo1 1
vI G1
G2
vI
vo
vI
vo
vo vo
（a（）a）电电路路
（b）逻辑符号
图6.2.1 用图8C.1M.1 O用S集反成相门电器路构构成成的的施施密特密触特发触器 发器
8.1.2 常见的施密特触发器
别出来。
1 VI
VO
VI
VT+ VT-
0
t
VO
利用施密特触发电路的电压滞回传输特性，可以构成
R1
R2 R2
VT
R1
R1 R2
VOH
，所以反向阈值电压为：VT
电子技术基础科目脉冲波形与变换练习及答案
脉冲波形与变换一、选择题：（60分）1、图(a)由555定时器组成的何种电路( ),已知图(a)输入,输出脉冲波形如图（b）所示，A. 单稳态触发器B.施密特触发器C. 多谐振荡器2、欲将频率为f的正弦波转换成为同频率的矩形脉冲，应选用（）。
A．施密特触发器B．多谐振荡器C．单稳态触发器D．'T触发器3、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. 外接定时元件R、C的数值B. 触发信号幅度C. 电源电压D. 触发信号宽度4、只有一个稳态的电路是( )A.多谐振荡器;B.单稳态电路C.施密特触发器;D.555 定时器5、多谐振荡器可产生（）。
A. 矩形脉冲B.正弦波C.三角波D.锯齿波6、回差电压是( )电路的特性参数。
A 施密特触发器B时序逻辑C单稳态触发器D多谐振荡器7、欲将正弦信号转换成与之频率相同的脉冲信号, 应用( )A.施密特触发器B.T触发器C.A\D 转换器D.移位寄存器8、已知时钟脉冲频率为fcp ,欲得到频率为0.2fcp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D.频率为0.2fcp的多谐振荡器9、( )能自动产生输出脉冲A.多谐振荡器B.双稳态触发器C.施密特触发器D.单稳态触发器10、实验中若要得到一个周期为１秒的时钟信号,则可将555定时器连成( )电路。
A.多谐振荡器; B施密特触发器 C.单稳态触发器 D.计数器二、填空题：（42分）1、555 定时器构成的单稳态触发器, 电源电压为10V,定时电容为6200PF,要求输出脉冲宽度为150us,定时电阻R= KΩ。
2、图1所示施密特触发器具有 特性，且上限阈值 电压U T+为 ，下限阈值电压U T －为 。
3、施密特触发器的主要特性是____________。
4、单稳态触发器的工作特点是__________________________________。
数字电子技术基础第六章脉冲波形的产生与整形
第二节 555定时器
• 一、555定时器芯片的内部电路
第三节 脉冲波形产生电路
• 一、由555定时器芯片组成的多谐振荡器 • （一）电路结构
பைடு நூலகம்
• （三）振荡频率的估算
tW 11ln v vC C v vC C t0 W 11ln V V C C C C1 3 2 3V V C CC C 1ln 20.7R 1R 2C
tW 22ln vvC C vvC C t0 W 22ln 0 0 1 3 3 2V V C CC C 2ln 20.7R2C
T t W 1 t W 2 0 . 7 R 1 R 2 C 0 . 7 R 2 C 0 . 7 R 1 2 R 2 C
二、单稳态触发器
tW 1ln v v C C v v C C 0 tW RlC n V C V C C 3 2 C V 0 C C RlC n 3 1 .1 RC
（二）集成单稳态触发器芯片
(a) 上升沿触发，暂态为高 电平，不可重复触发
• （四）占空比可调的多谐振荡器电路
第四节 脉冲波形整形电路
• 一、施密特触发器
• 1．阈值电压 • （1）上限阈值电压 • （2）下限阈值电压 • 2．回差电压 • 3．电压传输特性曲线
（二）施密特触发器的应用
• 1．波形变换
• 2．脉冲整形
• 3．脉冲幅值鉴别
• 4．利用施密特触发器构成多谐振荡器
(b) 下降沿触发，暂态为高 电平，可重复触发
（三）单稳态触发器的应用
• 1．延时与定时 • （1）延时
vI
vO
tW
数字电子技术(王连英)5-9章 (2)
第6章 脉冲波形的产生与变换
4. 缓冲器由非门G4构成。 它的作用是改善输出信号的波形， 提高驱动负载能力。 5. 放电管V 当RS 触发器输出为低电平时， 放电管V导通； 当RS 触 发器输出为高电平时， 放电管V截止。 放电管可为外接电容 提供放电回路。
第6章 脉冲波形的产生与变换
6.2.2 555 （1） RD是复位端。 当 RD=0时， 输出端uO=0。 正常
由于数字电路系统中， 离不开各种不同频率及幅值的脉 冲信号， 如时序逻辑电路中时钟信号、 控制过程的定时信号 等， 因此， 矩形脉冲特性的好坏直接关系到整个系统能否正 常工作。
第6章 脉冲波形的产生与变换 矩形脉冲的获取通常有两种途径： 一种是利用各种形式 的脉冲振荡电路， 直接产生所需的矩形脉冲， 如多谐振荡器 等。 这种电路在工作时一般不需要外加信号源， 只要加上合 适的工作电压， 就能自动产生脉冲信号， 所以这类电路属于 自激的脉冲振荡电路。 另一种是通过整形电路（或脉冲变换 电路）把一种非矩形脉冲， 或者性能不符合要求的矩形脉冲 变换成符合要求的矩形脉冲， 如施密特触发器、 单稳态触发 器等。
第6章 脉冲波形的产生与变换
2. 电压比较器由C1、 C2两个结构相同的集成运算放大器组 成。 由集成运算放大器的特点可知： U+ >U－时， 运放的输 出是高电平； U+<U－时， 运放的输出是低电平。 3. 基本RS 基本RS触发器由两个与非门G1、 G2组成， 它的输出状态 由两个比较器输出uC1和uC2控制， 其中， uC1接入基本RS 触发 器的置0端， uC2接入基本RS 触发器的置1端。
第6章 脉冲波形的产生与变换
3.
回差电压，
ΔUT=UT+－UT－≈ 2
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。
脉冲波形的整形与产生
利用多谐振荡器直接产生 获取矩形脉冲波形 利用整形电路把周期性变化波 形变换为符合要求的矩形脉冲
6.2 施密特触发器
施密特触发器是脉冲波形变换中常用的一种电路。它不是脉冲触发， 而是用电位（连续波）触发。 性能特点： １.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。 ２.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。
•单稳态触发器的暂稳态通常是靠RC电路的充、放电过程来维持的 •RC电路可接成两种形式：微分和积分电路形式
微分型单稳态触发器:采用CMOS门电路和RC微分电路
1. 在稳态下，VI=0, VI2=VDD， 故Vo=0， Vo1=VDD，C上无电压 当触发脉冲VI加到输入端时，经过微分电路输出很窄的正、负脉 冲Vd。当Vd上升到VTH以后，引发正反馈过程： Vd Vo1 VI2 Vo 2. Vo1 迅速跳变为低电平，VI2 也同时跳变为低，Vo跳变为高电平， 电路进入暂稳态。同时电容C开始充电，VI2逐渐升高 3. 当VI2升高至VTH时， VI2 Vo Vo1 此时若触发脉冲已消失，则Vo1，VI2迅速跳变为高电平，并使输 出返回Vo=0，电路恢复稳态。同时电容C放电到C上电压为0。 输出脉冲幅度：Vm=VOH-VOLVDD 输出脉冲宽度：t RCln VC () VC (0) RC ln VDD 0 0.69RC
用门电路组成的施密特触发器
R2
G1，G2为CMOS反相器，阈值电压为： R1 1 Vo1 1 VTH=1/2VDD，且R1<R2 VI •VI=0时，VO=VOL0，VI '0 VI ' G1 G2 •当VI从0逐渐升高到VI ‘= VTH时 VI ' Vo1 Vo 电路状态迅速转换为Vo=VOH VDD
数字电子技术脉冲波形的产生和整形
数字电子技术脉冲波形的产生和整形数字电子技术在现代电子领域中扮演着重要的角色。
脉冲波形的产生和整形是数字电子技术中的一项基础技术，它在数字信号处理、通信系统、计算机科学等领域中得到广泛应用。
本文将探讨数字电子技术脉冲波形的产生和整形的原理、方法以及应用。
一、数字电子技术脉冲波形的产生原理数字电子技术脉冲波形的产生基于逻辑门电路的输出状态变化。
逻辑门电路由多个逻辑门组成，逻辑门的输入和输出可以是0或1。
通过逻辑门的组合和控制，可以产生各种复杂的波形。
例如，当使用非门电路时，其输出与输入相反。
如果输入为0，则输出为1；如果输入为1，则输出为0。
通过在非门电路后面串联非门电路，可以得到一个稳定的高电平或低电平信号。
通过适当的时钟控制和信号切换，可以产生各种脉冲波形。
二、数字电子技术脉冲波形的整形方法1. 单稳态整形电路单稳态整形电路可将输入的窄脉冲波形整形为较宽的方波信号，以确保输入脉冲的稳定性和准确性。
单稳态整形电路的核心是单稳态多谐振器，其通过一个触发器和适当的电容电阻网络实现。
输入脉冲触发触发器，逐渐充放电电容，最终输出一个较宽的方波脉冲。
2. 升降沿整形电路升降沿整形电路能够将输入脉冲波形的上升沿和下降沿进行整形，使其变得更为陡峭和准确。
升降沿整形电路由施密特触发器、比较器和延时电路等组成。
在输入脉冲波形的上升或下降沿触发触发器，输出经过比较器和延时电路后得到整形后的脉冲波形。
三、数字电子技术脉冲波形的应用1. 数字信号处理数字信号处理是数字电子技术的重要应用领域之一。
脉冲波形的产生和整形技术在数字信号处理中起到至关重要的作用。
通过产生和整形不同的脉冲波形，可以实现信号滤波、频率分析、解调等功能。
2. 通信系统在通信系统中，数字电子技术脉冲波形的产生和整形对信号的传输和接收起着重要作用。
通过产生和整形不同的脉冲波形，可以实现数据的编码、解码、调制和解调等功能，提高信号传输的可靠性和效率。
3. 计算机科学在计算机科学领域，数字电子技术脉冲波形的产生和整形广泛应用于时序控制、时钟信号生成、数据同步等方面。
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（）。
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第八章脉冲波形的产生与整形参考答案
一、填空题
1.由脉冲振荡器产生利用整形电路将已有的周期性变化信号变换成矩形脉
冲
2.脉冲宽度脉冲周期
3. a ，b
4. 滞回 1
5. 多谐振荡器单稳态触发器施密特触发器
6. 石英晶体暂稳态
7. 定时整形延时
8. 脉冲鉴幅器电平比较器
9.无稳态电路
10.开关器件，高、低电平，反馈网络，延迟环节，延时
11.稳态，稳态，暂稳态，暂稳态，稳态
二、选择题
1．C 2．B 3．C
4．B
5．D
6．B
7．B
8. A
9. B
10.C
三、判断题
1.对
2.对
3.错
4错
5.对
6. 对
7. 错
8. 错
9. 对
10.错
11.对
12.错
13.对
14.错
15.对
16.错
17.对
四、简答题
1. （10-4中）555定时器3个5 k Ω电阻的功能是什么？ 参考答案：
电阻分压器包括三个5k Ω电阻，对电源U DD 分压后，确定比较器（C 1、C 2）的参考电压分别为DD R132U U =
，DD R23
1U U =。
（如果C-U 端外接控制电压U C ，则C R1U U =，C R221U U =）。
2.（10-4难） 由555定时器组成的施密特触发器具有回差特性，回差电压△U T 的大小对电路有何影响？ 参考答案： 回差电压越大，施密特触发器的抗干扰能力越强，但灵敏度越低。
3.（10-4难） 用555定时器组成的施密特触发器电路如图（a ）所示，若输入信号u I 如图(b)所示，请画出u O 的波形。
参考答案： U0的波形如图所
示
4.（10-4易）图示是555定时器组成的何种电路？
参考答案：图示是由555定时器组成的单稳态触发器。
5.（10-3中）单稳态触发器的特点有哪些？
参考答案：
1. 电路中有一个稳态，一个暂稳态。
2. 在外来触发信号作用下，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，由于电路中RC延时环节的作用，经过一段时间后，电路会自动返回到稳态。
暂稳态的持续时间取决于RC 电路的参数值。
6.（10-3中）施密特触发器具有什么特点？
参考答案：
1. 施密特触发器属于电平触发，对于缓慢变化的信号仍然适用，当输入信号达到某一定电压值时，输出电压会发生突变。
2. 输入信号增加和减少时，电路有不同的阈值电压。
7.（10-4难）看图回答问题：图示是占空比可调的方波发生器，试简单说明起工作过程。
参考答案：
接通电源后，电容C被充电，v C上升，当v C上升到大于2/3V CC时，触发器被复位，放电管T 导通，此时v0为低电平，电容C通过R2和T放电，使v C下降。
当v C下降到小于1/3V CC时，触发器被置位，v0翻转为高电平。
电容器C放电结束, 当C放电结束时，T截止，V CC将通过R1、R2向电容器C充电，v C由1/3V CC上升到2/3V CC，当v C上升到2/3V CC时，触发器又被复位
发生翻转，如此周而复始，在输出端就得到一个周期性的方波。
五、计算题
1.（10-4难） 如图所示，电路工作时能够发出“呜…呜”间歇声响,试分析电路的工作原理。
R 1A =100k Ω,R 2A =390k Ω，C A =10μF ，R 1B =100k Ω，R 2B =620k Ω，C B =1000pF ，则f A 、f B 分别为多少？
参考答案： 电路振荡频率010.7(2)A B f R R C =
+，或用0 1.43
()A B f R R C
=+。
根据此公式可得：
36
110.160.7(2)0.7(1002390)101010A A B f R R C -=
==+⨯+⨯⨯⨯⨯，或者 36
1.43 1.43
0.3()(100390)101010A A B f R R C -=
==++⨯⨯⨯
39
11
1.140.7(2)0.7(1002620)10100010B A B f R R C -=
==+⨯+⨯⨯⨯⨯，或者 39
1.43 1.43
1.99()(100620)10100010B A B f R R C -=
==++⨯⨯⨯
说明：以上公式是因为化简时近似处理不同，所得结果也有差别。
但都是在合理范围内的。
2.（10-4中）555定时器应用很广，下面是一种对其的外接电路，这种电路名称是什么？有什么基本功能？
参考答案：
多谐振荡器。
能产生矩形脉冲。
3.（10-4难）555定时器组成的单稳态触发器电路如下，试分析其工作原理。
参考答案：
电源接通时，CC V 经R 对C 充电，当电容上电压上升到2
3
c CC u V =时，输出端u 0=0，放电管VT 导通而使u c 下降。
这时，只要1
3
CC TR
U
V >（认为没加输入信号）
，u c 下降至0，输出端将一直维持低电平状态不变。
这是电路的稳态。
当输入端TR 加负触发脉冲且13
CC TR U V <时，输出端翻转成u 0=1，放电管截止，CC V 又经R 对C 充电，电路进入暂稳态。
在电路上电压未上升到2
3
c CC u V =之前，输入端负脉冲已撤走，由于23c CC u V <、1
3
CC TR U V >，输出端一直保持搞电平状态，直到电容上电压上升到2
3
c CC u V =
时，输出端又翻转为u 0=0，暂稳态结束，放电管导通，u c 下降，电路恢复到稳态（u c =0、 u 0=0）。
4.（10-4中）画出555定时器组成的施密特触发器。
参考答案：
5．（10-4中）填表：
555定时器功能表
输入输出阈值输入(v I1)触发输入(v I2)复位()输出()放电管T ××00导通
1截止
10
1不变参考答案：
输入输出阈值输入(v I1)触发输入(v I2)复位()输出()放电管T ××00导通
11截止
10导通
1不变不变。