第8章波形产生和变换(新)分析
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波形的产生与变换电路教学课件
综合应用案例分析
通过综合运用不同的波形产生电路和变换电路，实现特定应用需求的电路设计。
结语
波形电路在电子技术和通信领域中具有重要的应用前景。学习和掌握波形电 路对于深入理解电子技术的原理和应用具有重要价值。
我们鼓励学生在学习波形电路的基础上进行深入研究和探索，为未来的电子 技术发展做出贡献。
方波产生电路
通过使用非线性元件将正弦波信号转为方波信号。
三角波产生电路
锯齿波பைடு நூலகம்生电路
通过将方波信号经过积分电路变换为三角波信号。 通过使用充电和放电过程产生连续的锯齿波信号。
波形变换电路
1
基本波形的变换电路
通过不同的电路元件和组合，将基本波形进行变换，如幅度调整、频率调整等。
2
信号的放大与缩小
使用放大器电路或衰减器电路来调整波形的幅度。
波形的产生与变换电路教 学课件PPT
这是一份关于波形的产生与变换电路的教学课件PPT。通过本课件，您将学 到波形的定义、产生方式以及常见的波形产生电路和变换电路。
波形的定义和产生方式
• 什么是波形 • 波形的分类和特点 • 如何产生波形
常见的波形产生电路
正弦波产生电路
通过使用振荡器电路产生连续的正弦波信号。
3
信号的移相和反相
通过移位电路或反相电路来实现波形的相位调整。
4
信号的滤波和衰减
使用滤波电路来滤除波形中的杂散波，或使用衰减电路来降低波形的幅度。
应用实例解析
音频滤波器电路
通过滤波电路可以实现音频信号的频率调整和杂散波的滤除，提供更好的音质。
交流电视调制电路
交流电视信号需要进行调制和变换才能在电视屏幕上显示出图像和声音。
通过综合运用不同的波形产生电路和变换电路，实现特定应用需求的电路设计。
结语
波形电路在电子技术和通信领域中具有重要的应用前景。学习和掌握波形电 路对于深入理解电子技术的原理和应用具有重要价值。
我们鼓励学生在学习波形电路的基础上进行深入研究和探索，为未来的电子 技术发展做出贡献。
方波产生电路
通过使用非线性元件将正弦波信号转为方波信号。
三角波产生电路
锯齿波பைடு நூலகம்生电路
通过将方波信号经过积分电路变换为三角波信号。 通过使用充电和放电过程产生连续的锯齿波信号。
波形变换电路
1
基本波形的变换电路
通过不同的电路元件和组合，将基本波形进行变换，如幅度调整、频率调整等。
2
信号的放大与缩小
使用放大器电路或衰减器电路来调整波形的幅度。
波形的产生与变换电路教 学课件PPT
这是一份关于波形的产生与变换电路的教学课件PPT。通过本课件，您将学 到波形的定义、产生方式以及常见的波形产生电路和变换电路。
波形的定义和产生方式
• 什么是波形 • 波形的分类和特点 • 如何产生波形
常见的波形产生电路
正弦波产生电路
通过使用振荡器电路产生连续的正弦波信号。
3
信号的移相和反相
通过移位电路或反相电路来实现波形的相位调整。
4
信号的滤波和衰减
使用滤波电路来滤除波形中的杂散波，或使用衰减电路来降低波形的幅度。
应用实例解析
音频滤波器电路
通过滤波电路可以实现音频信号的频率调整和杂散波的滤除，提供更好的音质。
交流电视调制电路
交流电视信号需要进行调制和变换才能在电视屏幕上显示出图像和声音。
基于Proteus的数字电路分析与设计第8章 脉冲波形发生器
6.2.1 施密特触发器的基本概念
3. 逻辑符号
1
vI
vO
1
vI
vO
同相传输
反相传输
4. 施密特触发器的电压传输特性
vO
VOHvOVOH来自VOL0VT VT
vI
VOL 0
VT VT
vI
6.2.1 施密特触发器的基本概念
5. 施密特触发器与电压比较器
vI
(a)
VT+ VT
VT-
t vO
(b)
0
t
vO
VT
R1 vI’1 / 2VDD
0V
VT
1 2
VDD
(1
R1 R2
)
（3）当vI大于VT+时，电路转到另一稳态：vO1 ≈ 0V ，
vO ≈ VDD 。
8.1.1 由门电路构成的施密特触发器
（4）当vI由高变低时，vI ' 也由高变低。当vI' ≤1/2VDD 时，电路又将发生转换。此时对应的vI称为VT-。
脉冲信号整形则要用单稳态触发器和施密特触发器
本章将介绍常用的施密特触发器、单稳态触发器和 多谐振荡器，同时介绍一种多用途的定时电路——555 定时器。
8.0 概述
1.脉冲信号的定义 按非正弦规律变化的信号均可称脉冲信号。
方波：
（对称方波） （不对称方波）
三角波：
锯齿波：
8.0 概述
2.脉冲信号的参数
v
0
Tw
T
Vm t
Vm 幅值 T 脉冲周期 f=1/T 频率
Tw 脉冲宽度 q=TW/T 占空比
8.1 施密特触发器
1. 什么是施密特触发器？ 施密特触发器是具有滞后特性的数字传输门。
第8章 波形运算 ppt课件
29
8.6 课堂实例——使用Express VI生成曲线
本例首先产生一个仿真信号，然后通过创建XY图，在XY图中显示一条生成的 曲线。 1．设置工作环境 2．设置前面板 3．生成公式波形 4．创建仿真信号 5．运行程序
放置控件
刻度样式表
调整前面板
PPT课件
30
“配置公式”对话框
“配置仿真信号”对话框
配置仿真信号窗口
PPT课件
7
8.1.9 课堂练习——生成带噪声仿真信号
演示仿真信号Express VI产生不同形式的信号波形。
程序前面板
程序框图
8.2 信号生成
目前，对于实时分析系统，高速浮点运算和数字信号处理已经变得越来
越重要。这些系统被广泛应用到生物医学数据处理、语音识别、数字音频和
图像处理等各种领域。数据分析的重要性在于，消除噪声干扰，纠正由于设
波形子选板
波形显示控件
PPT课件
11
8.3.1 获取波形成分
获取波形成分函数可以从对一个已知波形获取其中的一些内容，包括波形的 起始时刻t，采样时间间隔dt，波形数据Y和属性attributes。
获取波形成分函数的图标和端口
8.3.2 创建波形
获取波形成分函数的使用的程序框图
创建波形函数用于建立或修改已有的波形，当上方的波形端口没有连接数据
三维曲面图的旋转操作
PPT课件
23
CWGraph3D控件的属性设置对话框
三维曲面图特性的选择
三维显示设置对话框
PPT课件
灯光设置对话框
24
添加了光影效果的三维曲面图 网格平面设置对话框
Plot项对话框
图形的显示风格 Surf+Line显示风格
《波形的产生与变换》PPT课件
7.4.3 施密特触发器的应用 1 波形变换
D
GND UCO
2 脉冲波的整形 数字系统中的矩形脉冲在传输中经常发生 波形畸变。经施密特触发器整形后便可获得较 理想的矩形脉冲波。
U+
U–
在传输的信号上出现附加噪声，经整形后 仍会得到较理想的矩形脉冲波。
U+ U–
3 脉冲鉴幅 将幅度不同、不规则的脉冲信号加到施密特触发器 的输入端时，能选择幅度大于U+的脉冲信号进行输出 ，具有脉冲鉴幅的功能。
第 7 章
波形的产生与变换
7.1 概述 7.2 RC正弦波振荡器 7.3 集成555定时器 7.4 施密特触发器 7.5 单稳态触发器
7.6 多谐振荡器
7.1概述
理想脉冲信号
tW
0.5Um
Um
脉冲幅度Um：脉冲电压的最大幅度值。
脉冲宽度tw：从脉冲前沿的0.5Um起到脉冲后沿的0.5Um 为止的一段时间。
7.4.2 由555定时器构成的施密特触发器
+VCC 8 4 6 7 555 3 5 1 (a) 电路 +VCC1 R
ui UT+ UT－
2VCC/3 VCC/3 t
uo1 uo uCO
控制电压 调节回差
uo
0
ui
2
0 (b) 工作波形
t
（1）当 ui ＝0 时，由于比较器 C1 =1、C2=0，触发器置 1，即 Q＝1、Q 0 ， uo1 ＝uo ＝1。ui 升高时，在未到达 2VCC/3 以前，uo1 ＝uo ＝1 的状态不会改变。
（2）ui 升高到 2VCC/3 时，比较器 C1 输出为 0、C2 输出为 1，触发器置 0，即 Q＝ 0 、 Q 1 ， uo1 =uo=0 。此后， ui 上升到 VCC，然后再降低，但在未到达 VCC/3 以前，uo1 ＝uo＝0 的状态不会改变。
波形形成原理
波形形成原理
波形形成原理是指在水声、声波、光波或电波等领域中，通过调节波的振幅、频率、相位等参数，使波形发生变化的过程。
波形形成的目的通常是为了实现特定的信号处理或信号传输需求。
在水声领域中，波形形成原理被广泛应用于声纳系统中。
声纳系统通过发射声波信号，并接收被目标物体反射回来的声波信号，从而实现对目标物体的探测与识别。
为了提高声纳系统的性能，可以通过调节发射信号的波形来实现波束形成、侧波抑制等功能。
波束形成是指将发射的声波信号集中在一个特定的方向上，可以增强对目标区域的信号接收；侧波抑制则是通过调节波形，使侧向的波动干扰信号被减小，从而提高信号的纯度。
在音频领域中，波形形成原理被广泛应用于音频合成与处理过程中。
通过调节音频信号的波形，可以实现音乐合成、音效设计、说话人识别等功能。
例如，通过改变音频信号的振幅、频率或相位，可以实现不同乐器音色的模拟合成；通过调整音频信号的包络和谐波成分，可以实现音乐的动态变化和情绪表达。
在无线通信领域中，波形形成原理被应用于无线电波的调制与解调过程中。
无线通信系统通过调制电信号并将其转换为特定的无线电波形式，以便在空间中传输。
通过调节信号的振幅、频率、相位等参数，可以实现不同调制方式（如调幅、调频、调相）以及信号的复用与分离。
总之，波形形成原理在不同领域中发挥着重要作用，通过调节波的各种特性以实现特定的信号处理或传输目标。
这些应用需要对波动规律的深入理解，并在实践中合理运用，以实现高效、准确的信号处理与传输。
波形产生电路与变换电路
F
可分解为： A F 1
称为振幅平衡条件。 （n = 0 , 1, 2, …)
A F 2n
称为相位平衡条件。
第八章 波形产生电路与变换电路
说明：对相位平衡条件：
A F (o i ) (F o ) F i
FU 即有： Z U Z U Z [F 1]e
1 F 2R 2 T 2T1 2 ln 2RC ln(1 ) 1 F R3
第八章 波形产生电路与变换电路
1 F 2R 2 T 2T1 2 ln 2RC ln(1 ) 1 F R3 1 1 则： f T 2R 2 2RC ln(1 ) R3
即：反馈电压与原输入电压的相位差，也就是信号通过基本放 大器、反馈网络的总相移。所以相位平衡条件就是反馈电压和原输 入电压要同相位，即为正反馈。判断的方法就是瞬时极性法。只有 这两个条件同时满足时，电路才能维持自激振荡。振幅平衡条件可 以通过对电路参数的调节容易满足，所以相位平衡条件是电路能否 产生振荡的关键。 3、自激振荡的建立和起振条件： （1）自激振荡的建立：实际上，振荡器在开始起振时不需要信 号源，靠电路中电路接通时的电扰动，这种电扰动中存在着丰富的 成份，包含频率为fo 正弦信号。 （2）选频网络：为了使频率为fo 正弦信号放大—反馈—再放 大——输出，振荡器中还必须有一个选频网络。
图 8 - 12ICL8038管脚图(顶视图)
第八章 波形产生电路与变换电路
§8.3 正弦波产生电路
一、正弦波振荡器的基本原理
1、自激振荡的基本原理及框图：
如下图：输入信号通过基本放大器得 到输出信号，引入负反馈，调节电路参 数，使之反馈信号等于原输入信号，这 样反馈信号就能代替原输入信号，我们 把这样一个没有输入就有输出的闭环系 统称为自激振荡器。
第8章(624)
第8章 波形产生电路
图 8-13 石英晶体谐振器的结构、电路符号和外形
51
第8章 波形产生电路
2. 压电效应及等效电路 石英晶体之所以能做成谐振器，是因为它具有压电效应和 反压电效应。当机械力作用于晶片时，晶片两面将产生电荷； 反之，当在晶片两面加不同极性的电压时，晶片的几何尺寸将 压缩或伸长。
40
第8章 波形产生电路
(3) 振荡频率。 电感反馈式LC正弦波振荡电路的振荡频率为
(8-20) 式中，L1+L2+2M为LC回路的总电感，M为L1与L2间的互感耦合 系数。
41
第8章 波形产生电路
(4) 电路特点。 ① 由于L1和L2之间耦合很紧，故电路易起振，输出幅度大。 ② 电容C若采用可变电容器，就能获得较大的频率调节范 围，调频很方便。 ③ 由于反馈电压取自电感L2两端，它对高次谐波的阻抗大， 反馈也强，因此在输出波形中含有较多高次谐波成分，输出波 形不理想。
(8-13)
30
第8章 波形产生电路
通常有ωL>>R，所以复阻抗Z可简化为 (8-14)
31
第8章 波形产生电路
当 发生谐振，令谐振角频率为ω0，则
谐振频率为
32
(8-15) (8-16)
2) 谐振时阻抗
第8章 波形产生电路
(8-17)
33
第8章 波形产生电路
引入谐振回路的品质因数Q，则
(8-18) (8-19)
LC正弦波振荡电路的工作原理和RC正弦波振荡电路相似， 只是选频网络不同。常用的LC选频网络是图8-8所示的LC并联 谐振回路。实际上，谐振回路只由电感和电容两个元件构成， 图中的电阻R表示回路的等效损耗电阻。
《波形的产生与变换》课件
波形的产生与变换
在我们日常生活中，各种不同的波形无处不在。从声波到光波，从电磁波到 水波，浸润着我们的感官。本课程将带你深入了解波形的产生和变换，揭示 其在不同领域的应用。
产生波形的原理和机制
振动的概念
什么是振动，它如何产生波 形，对物理学和工程学的影 响有哪些？
波动方程
什么是波动方程，它怎样描 述不同波形的运动规律？
波的传播
波形是如何在空气、水和固 体之间进行传播的？
常见波形类型及其特征
正弦波
说明正弦波和其他波形之间的区 别，介绍正弦波的特征和应用。
方波
介绍方波的特点和应用，以及方 波和其他波形之间的区别。
三角波
说明三角波和其他波形之间的区 别，介绍三角波的特征和应用。
锯齿波
介绍锯齿波的形状和频率计算， 以及与其他波形之间的区别。
说明自适应滤波的实现方法和应用场景，以及如何进行参数调整。
3
控制系统的建模和仿真
介绍控制系统建模和仿真的实现方法，以及如何使用波形变换技术对控制系统进行优化。
波形变换技术的未来发展趋势与挑战
探讨波形变换技术在当前的应用和未来的发展趋势，以及其在人工智能、云计算等领域的应用。
采样定理和信号重构
采样定理
什么是采样定理，它在信号处理中的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ用是什么？
信号重构
说明什么是信号重构，以及如何重新构建与信号相关的频段？
模拟信号和数字信号的转换
说明如何将模拟信号转换成数字信号，以及数字信号转换成模拟信号。
数字信号处理的基本方法和算法
1 基于窗函数的信号处 2 基于小波变换的信号 3 基于快速傅里叶变换
噪声信号的特点和分类
1 噪声信号的来源
在我们日常生活中，各种不同的波形无处不在。从声波到光波，从电磁波到 水波，浸润着我们的感官。本课程将带你深入了解波形的产生和变换，揭示 其在不同领域的应用。
产生波形的原理和机制
振动的概念
什么是振动，它如何产生波 形，对物理学和工程学的影 响有哪些？
波动方程
什么是波动方程，它怎样描 述不同波形的运动规律？
波的传播
波形是如何在空气、水和固 体之间进行传播的？
常见波形类型及其特征
正弦波
说明正弦波和其他波形之间的区 别，介绍正弦波的特征和应用。
方波
介绍方波的特点和应用，以及方 波和其他波形之间的区别。
三角波
说明三角波和其他波形之间的区 别，介绍三角波的特征和应用。
锯齿波
介绍锯齿波的形状和频率计算， 以及与其他波形之间的区别。
说明自适应滤波的实现方法和应用场景，以及如何进行参数调整。
3
控制系统的建模和仿真
介绍控制系统建模和仿真的实现方法，以及如何使用波形变换技术对控制系统进行优化。
波形变换技术的未来发展趋势与挑战
探讨波形变换技术在当前的应用和未来的发展趋势，以及其在人工智能、云计算等领域的应用。
采样定理和信号重构
采样定理
什么是采样定理，它在信号处理中的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ用是什么？
信号重构
说明什么是信号重构，以及如何重新构建与信号相关的频段？
模拟信号和数字信号的转换
说明如何将模拟信号转换成数字信号，以及数字信号转换成模拟信号。
数字信号处理的基本方法和算法
1 基于窗函数的信号处 2 基于小波变换的信号 3 基于快速傅里叶变换
噪声信号的特点和分类
1 噪声信号的来源
第8章 脉冲波形的产生与变换(5)
5 6 2 7
VC C 8 R
+ -
RD 4 A1 A2 T R Q S Q 3
管脚图
电 放 阈 电控 源 电 值 压制
VCC
8
R
R 1
+
v’O vI1
7
6
vIC
5
4
电源电压范围: 4.5V ~ 18V
555
1
2 3
GND vI2
Uo
RD
地 触 输 复 发 出 位
7
第八章 脉冲波形的产生与变换
二、 555定时器的应用 555定时器应用广泛，可以做
多谐振荡器: 简易电子琴电路 首先说明如何用555 定时器构成多谐振荡器:
u
VCC R1 R2
C
v’O 4 8 7 vI1 555 3 uo vI2 6
2 1 5 C
2VCC /3 VCC /3
0
t
uo
0
u
C
t
输出波形
12
第八章 脉冲波形的产生与变换
u
VCC
C
R1 R2
v’O 4 8 7 uo vI1 555 3 vI2 6
u
VCC
C
R1 R2
v’O 4 8 7 uo vI1 555 3 vI2 6
2 1 5 C
2VCC /3 VCC /3
0
t
u
o
u
C
如何改变方波的占空比？
0
t T1 T2
改变充放电回路的时间常数即可。 充电时间常数：（R1+R2）C 放电时间常数：R2C
14
第八章 脉冲波形的产生与变换
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。 VCC
数字电路第8章脉冲波形的产生与整形概要
振荡周期为
T T 1 T 2 0 .7 (R 1 R 2 )C
占空比为
DT1 R1 T R1 R2
第8章 脉冲波形的产生与整形
4)
用两个多谐振荡器可以组成如图8-7(a)所示的模拟声 响电路。适当选择定时元件，使振荡器A的振荡频率 fA=1Hz ， 振荡器B的振荡频率 fB= 1kHz。由于低频振荡 器A的输出接至高频振荡器B的复位端(4脚)，当Uo1输出高 电平时，B振荡器才能振荡，Uo1输出低电平时， B振荡器 被复位，停止振荡，因此使扬声器发出 1kHz的间歇声响。 其工作波形如图 8-7(b)所示。
到，电路就一直处于Uo=0 的稳定状态。
第8章 脉冲波形的产生与整形
② 暂稳态：外加触发信号Ui的下降沿到达时，由于
U21 3UC、 C U6(UC)0，RS触发器Q端置 1，因此Uo=1, V1截止，UCC开始通过电阻R向电容C充电。随着电容C充 电的进行，UC不断上升，趋向值UC(∞)=UCC。
电路处于某一暂稳态，电容C上电压UC略低于
，Uo
输出高电平，V1截止，电源UCC通过R1、R2 给电容C充电。 随输着出充电电压的Uo进就行一U直C逐保渐持增高高电，平但不只变要，13这U就CC是U第C 一23个U暂CC稳，
态。
第8章 脉冲波形的产生与整形
于
2 3
当电容C上的电压UC略微超过
2 3
U6 U23i的U触CC 发期负间脉，冲R消S失触后发，器U状2回态到保高持电不平变，，在因U此2 ，13UUoCC、 一直保持高电平不变，电路维持在暂稳态。但当电容C上
的电压上升到
U6
2 3
UCC
时，RS触发器置 0，电路输出Uo
=0，V1导通，此时暂稳态便结束，电路将返回到初始的
T T 1 T 2 0 .7 (R 1 R 2 )C
占空比为
DT1 R1 T R1 R2
第8章 脉冲波形的产生与整形
4)
用两个多谐振荡器可以组成如图8-7(a)所示的模拟声 响电路。适当选择定时元件，使振荡器A的振荡频率 fA=1Hz ， 振荡器B的振荡频率 fB= 1kHz。由于低频振荡 器A的输出接至高频振荡器B的复位端(4脚)，当Uo1输出高 电平时，B振荡器才能振荡，Uo1输出低电平时， B振荡器 被复位，停止振荡，因此使扬声器发出 1kHz的间歇声响。 其工作波形如图 8-7(b)所示。
到，电路就一直处于Uo=0 的稳定状态。
第8章 脉冲波形的产生与整形
② 暂稳态：外加触发信号Ui的下降沿到达时，由于
U21 3UC、 C U6(UC)0，RS触发器Q端置 1，因此Uo=1, V1截止，UCC开始通过电阻R向电容C充电。随着电容C充 电的进行，UC不断上升，趋向值UC(∞)=UCC。
电路处于某一暂稳态，电容C上电压UC略低于
，Uo
输出高电平，V1截止，电源UCC通过R1、R2 给电容C充电。 随输着出充电电压的Uo进就行一U直C逐保渐持增高高电，平但不只变要，13这U就CC是U第C 一23个U暂CC稳，
态。
第8章 脉冲波形的产生与整形
于
2 3
当电容C上的电压UC略微超过
2 3
U6 U23i的U触CC 发期负间脉，冲R消S失触后发，器U状2回态到保高持电不平变，，在因U此2 ，13UUoCC、 一直保持高电平不变，电路维持在暂稳态。但当电容C上
的电压上升到
U6
2 3
UCC
时，RS触发器置 0，电路输出Uo
=0，V1导通，此时暂稳态便结束，电路将返回到初始的
模拟电子技术基础第四版课后答案第八章
第8章波形的发生和信号的转换自测题一、改错：改正图所示各电路中的错误，使电路可能产生正弦波振荡。
要求不能改变放大电路的基本接法（共射、共基、共集）。
(a) (b)图解：(a)加集电极电阻R c及放大电路输入端的耦合电容。
(b)变压器副边与放大电路之间加耦合电容，改同名端。
二、试将图所示电路合理连线，组成RC桥式正弦波振荡电路。
图解：④、⑤与⑨相连，③与⑧ 相连，①与⑥ 相连，②与⑦相连。
如解图所示。
解图三、已知图(a)所示方框图各点的波形如图(b)所示，填写各电路的名称。
电路1为正弦波振荡电路，电路2为同相输入过零比较器，电路3为反相输入积分运算电路，电路4 为同相输入滞回比较器。
(a)(b)图四、试分别求出图所示各电路的电压传输特性。
(a) (b)图解：图(a)所示电路为同相输入的过零比较器；图(b)所示电路为同相输入的滞回比较器，两个阈值电压为±U T =±U Z。
两个电路的电压传输特性如解图所示。
解图五、电路如图所示。
图(1)分别说明A 1和A 2各构成哪种基本电路； (2)求出u O1与u O 的关系曲线u O1=f (u O )； (3)求出u O 与u O1的运算关系式u O =f (u O1)； (4)定性画出u O1与u O 的波形；(5)说明若要提高振荡频率，则可以改变哪些电路参数，如何改变？解:(1)A 1：滞回比较器；A 2：积分运算电路。
(2)根据12111112121()02P O O O O N R R u u u u u u R R R R =⋅+⋅=+==++可得：8T U V ±=±u O1与u O 的关系曲线如解图 (a)所示。
(3) u O 与u O1的运算关系式1211121141()()2000()()O O O O O u u t t u t u t t u t R C=--+=--+ (4) u O1与u O 的波形如解图(b)所示。
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（）。
正弦波发生器基本原理
压控振荡器
1. 电路结构
U为直流控制电压，A1组成积分电路，A2组成滞回比较器，场效应管T工作在开关状态，控制积分电容C的充放电，二极管D为隔离二极管。
滞回比较器A2的两个门限电压为
设开始时uC=0V，uo1=0V，uo2=-UZ，D导通，使T截止，这时I1=I2=U/4，由于U为直流电压，则电容C被恒流充电，uC随时间线性上升，uo1则直线下降，当uo1=UTH2时，比较器A2发生翻转，uo2=+UZ，D截止，T饱和导通，这时I2=I1-I3=-U/4R，电容恒流放电，uo1上升，当uo1上升至UTH1时，比较器A2再次翻转， uo2=-UZ，这时又重复刚开始的过程，周而复始产生振荡。 可以证明振荡器的振荡频率和周期为
设开始时，触发器输出为低电平，电子开关S断开，电流源IS1对电容C恒流充电，uc随时间线性上升，当uc =2/3 (VCC+VEE)时，比较器A产生跳变，使触发器翻转输出高电平，开关S闭合，电容C以(IS2－IS1) 恒流放电，uc随时间线性下降。当uc降至 1/3(VCC+VEE)，比较器B发生跳变，使触发器再次翻转输出低电平，开关S再次断开，如此重复开始时的过程，产生振荡。
uo1=+UZ，D截止，充电时间常数：R4C。
uo1=-UZ，D导通，充电时间常数：(R6∥R4)C。
uo1
0
- UZ
R6＜＜R4
555时基电路 1. 电路框图 555时基电路由分压器、两个比较器、触发器、缓冲器、复位电路、放电管等组成。其中分压器由三个高精度的阻值为5kΩ的电阻组成。 555时基电路框图
-UZ
完整的波形：
0
UT+
uc
t
UT-
+UZ
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3.1 用555定时器组成单稳态 触发器
▲ 双稳态触发器，有两个稳定状态，从一个稳态翻 转为另一个稳态必须靠脉冲信号触发，脉冲消失 后，稳态一直保持。
▲ 单稳态触发器在脉冲信号未加之前，处于稳定状 态，经信号触发后，触发器翻转到新的状态，经 过一定延时后触发器又自动翻转到原来的稳定状 态。所以只有一种稳定状态。单稳态触发器一般 用做定时、整形及延时。
10kΩ
84
7
+100μF
3
CB7555 6 IC2
C4
R6 2 1 5
C2
T C3
0.01μF 0.01μF
2.7kΩ
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第8章
3. 用555定时器组成单稳态 触发 器和施密特触发器
3.1 用555定时器组成单稳态触发器 3.2 用555定时器组成施密特触发器
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第5章
控制端(CO) 5 阈值端(TH) 6
R +∞
－ C1 +
触发端(TR) 2
R +∞
－ C2 +
4 复位
RD Q SD Q
放电端 (D) 7
R
R
T
1 放电晶体管
GND
555定时器功能表
输入
TH（U6）
X
TR （U2） X
复位端R 0
＜
—2 3
UDD
＞ —32 UDD
＜
—2 3
UDD
＜ —31 UDD
5.1kΩ 100kΩ
SB +5V
8
4
7
555 3
6
21
5
100μF
0.01μF
0.01μF
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第8章 3、 如图为一模拟公安警车音响的电路，试说
明其工作原理。
R1 4.7kΩ
R2 47kΩ
+
C1
100μF
4.7kΩ R3 R4
84 7
CB7555 6 IC1
21 5
R5 100kΩ
+UDD（5~15V）
555集成定时器是一种模拟电路和数 字电路结合的中规模集成电路。
常用的555定时器有4个，BJT两个： 555 和556（含有两个555），CMOS两个：7555和 7556（含有两个7555）.
双极型定时器——5G1555 CMOS定时器——CB7555
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第8章
波形产生电路包括正弦和非正弦(如 方波、三角波)波形产生电路。 波形产生电路的共同特点：
第8章
第四节 集成定时器
概述
8.4.1 555定时器的原理 8.4.2 用555定时器组成多谐振荡器 8.4.3 用555定时器组成单稳态触
器和施密特触发器
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第8章
第四节 集成定时器
555电路是美国Signetics公司1972年研制的 用于取代机械式定时器的中规模集成电路，因 输入端设计有三个5kΩ电阻而得名。
▲ 不需要任何输入信号； ▲ 必须在电路中引入足够强的正反馈。
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第8章
8.4.1 555定时器的原理
555定时器是一种将模拟电路和数字电路集成 于一体的电子器件。外接适当的电阻、电容能方 便地构成多谐振荡器、单稳态触发器和施密特触 发器等多种电路。 555定时器在工业控制、定时、 检测、报警等方面有广泛应用。
1. 555定时器的结构及工作原理 分压器：由三个等值电阻构成 比较器：由电压比较器C1和C2构成 R-S触发器 放电开关管T
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第8章
分压器
控制端
(CO) 5
阈值端
(TH) 6
8 比较器
+UDD
R
4
复位
+∞
－
C1
+ 10
触发端
(TR) 2
放电端
(D) 7
R
+∞
－ C2 + 10
R R
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由555定时器组成的多谐振荡器 工作原理
接通电源
8 UCC
. . R1
C充电 5KΩ
5 6
VA
+ C1+
10
R2
. 通电前
uC=0+
uC
5>K<21Ω//33 UUCCCC
. . 2
VB
+C2+
10
7 5KΩ
–
T
. C放电 (地)1
4 (复位端)
01 RD Q SD Q
RD=1 SD=0
T
放电晶体管
1
GND
RS触发器
当U6＜ —32 UDD， U2＜ —31 UDD时
C1输出为1，C2输出为0
Q为0，T截止，输出为1
RD
Q 01
反相器
G
SD Q
1
3 01
输出端
当U2＞U6＞—31 —U32 DUD时DD，
C1输出为0，C2输出为1 Q为1，T导通，输出为0
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第8章
+UDD 8
O
tp1 tp2
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T导通 C放电
t
T截止 C充电
t 返回
第8章
例1：多谐振荡器构成水位监控报警电路 +UCC
.R1 .R2
C uC
78 4 +
6
2
3
15
.
水位正常情况下，电容C被短接，扬声器不发 音；水位下降到探测器以下时，多谐振荡器开始 工作，扬声器发出报警。
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第8章
2、 如图为一门铃电路，试说明其工作原理。
＞ ＞
——3131
UDD UDD
1 1 1
G
1
3
输出端
输出
输出 放电管T
0
导通
1
截止
0
导通
不变 不变
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第8章
CB7555集成定时器的电路结构图
+UDD 8
4RD
6
R
1
TH
CO 5
++
－－ C1 ++
≥1 G1
G4
R
2
TR
+∞
≥1
－－ CC22 ++
OUT
G6
3
D7
R
TN
1
GND
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第8章
2. 用555定时器组成多谐振荡器
多谐振荡器也称无稳态触发器，它没有稳定状态， 同时不需要外加脉冲信号，就能输出一定频率的矩 形脉冲。
第一暂态 第二暂态
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第8章
工作原理
TH（U6）
＜ —32 UDD ＞ —23 UDD
＜ —32 UDD
TR （U2） R
13uO
第8章
接通电源
+UCC
RD=0 Q=0
SD=1 Q=1
.R1
58 4
u 2/3UCCC
.R2
uC
.
6 23
u1/3UCC OO
C
71
RD=1 Q=1
tp1=(R1+R2)C ln2=0.7(R1+R2)C uSOD=0 Q=0
tp2 =R2C ln2=0.7R2C T=tp1+tp2 =0.7(R1+2R2)C
＜ —31 UDD
1
＞ —13 UDD ＞ —1 UDD
1
1
3
uo 放电管T
1
截止
0
导通
不变 不变
u +UDD —32 UDD c
R1 84
—31 UDD
7
0
R2
6 555 3
u0
u0
2
01
t
T T2
15
C C放电
0.01uf
0
●
C充电 放电
t
接通UDD， C充电，
T1
Tu2Tu输=c1c（c上上出u=R2（升）升Q2＜C=，R，·0—l131n+u2URcc（（2Du≈u）D202CT，））.＞截放C＞7u·—止R电—6l31＜n2，，C2UU—32uD≈D输DDUc，0下，出D.D7u降，uT（66＜0＞=Tu=R截—12—T32＜321，+止1UU—+R31C，DD2TD又D）U，，2输充≈DC（DT出，0电导保.u7u通持0（6=＜，不1R—32C，变1+放U2）电RDD，2，）C
▲ 双稳态触发器，有两个稳定状态，从一个稳态翻 转为另一个稳态必须靠脉冲信号触发，脉冲消失 后，稳态一直保持。
▲ 单稳态触发器在脉冲信号未加之前，处于稳定状 态，经信号触发后，触发器翻转到新的状态，经 过一定延时后触发器又自动翻转到原来的稳定状 态。所以只有一种稳定状态。单稳态触发器一般 用做定时、整形及延时。
10kΩ
84
7
+100μF
3
CB7555 6 IC2
C4
R6 2 1 5
C2
T C3
0.01μF 0.01μF
2.7kΩ
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第8章
3. 用555定时器组成单稳态 触发 器和施密特触发器
3.1 用555定时器组成单稳态触发器 3.2 用555定时器组成施密特触发器
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第5章
控制端(CO) 5 阈值端(TH) 6
R +∞
－ C1 +
触发端(TR) 2
R +∞
－ C2 +
4 复位
RD Q SD Q
放电端 (D) 7
R
R
T
1 放电晶体管
GND
555定时器功能表
输入
TH（U6）
X
TR （U2） X
复位端R 0
＜
—2 3
UDD
＞ —32 UDD
＜
—2 3
UDD
＜ —31 UDD
5.1kΩ 100kΩ
SB +5V
8
4
7
555 3
6
21
5
100μF
0.01μF
0.01μF
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第8章 3、 如图为一模拟公安警车音响的电路，试说
明其工作原理。
R1 4.7kΩ
R2 47kΩ
+
C1
100μF
4.7kΩ R3 R4
84 7
CB7555 6 IC1
21 5
R5 100kΩ
+UDD（5~15V）
555集成定时器是一种模拟电路和数 字电路结合的中规模集成电路。
常用的555定时器有4个，BJT两个： 555 和556（含有两个555），CMOS两个：7555和 7556（含有两个7555）.
双极型定时器——5G1555 CMOS定时器——CB7555
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第8章
波形产生电路包括正弦和非正弦(如 方波、三角波)波形产生电路。 波形产生电路的共同特点：
第8章
第四节 集成定时器
概述
8.4.1 555定时器的原理 8.4.2 用555定时器组成多谐振荡器 8.4.3 用555定时器组成单稳态触
器和施密特触发器
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第8章
第四节 集成定时器
555电路是美国Signetics公司1972年研制的 用于取代机械式定时器的中规模集成电路，因 输入端设计有三个5kΩ电阻而得名。
▲ 不需要任何输入信号； ▲ 必须在电路中引入足够强的正反馈。
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第8章
8.4.1 555定时器的原理
555定时器是一种将模拟电路和数字电路集成 于一体的电子器件。外接适当的电阻、电容能方 便地构成多谐振荡器、单稳态触发器和施密特触 发器等多种电路。 555定时器在工业控制、定时、 检测、报警等方面有广泛应用。
1. 555定时器的结构及工作原理 分压器：由三个等值电阻构成 比较器：由电压比较器C1和C2构成 R-S触发器 放电开关管T
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分压器
控制端
(CO) 5
阈值端
(TH) 6
8 比较器
+UDD
R
4
复位
+∞
－
C1
+ 10
触发端
(TR) 2
放电端
(D) 7
R
+∞
－ C2 + 10
R R
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由555定时器组成的多谐振荡器 工作原理
接通电源
8 UCC
. . R1
C充电 5KΩ
5 6
VA
+ C1+
10
R2
. 通电前
uC=0+
uC
5>K<21Ω//33 UUCCCC
. . 2
VB
+C2+
10
7 5KΩ
–
T
. C放电 (地)1
4 (复位端)
01 RD Q SD Q
RD=1 SD=0
T
放电晶体管
1
GND
RS触发器
当U6＜ —32 UDD， U2＜ —31 UDD时
C1输出为1，C2输出为0
Q为0，T截止，输出为1
RD
Q 01
反相器
G
SD Q
1
3 01
输出端
当U2＞U6＞—31 —U32 DUD时DD，
C1输出为0，C2输出为1 Q为1，T导通，输出为0
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第8章
+UDD 8
O
tp1 tp2
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T导通 C放电
t
T截止 C充电
t 返回
第8章
例1：多谐振荡器构成水位监控报警电路 +UCC
.R1 .R2
C uC
78 4 +
6
2
3
15
.
水位正常情况下，电容C被短接，扬声器不发 音；水位下降到探测器以下时，多谐振荡器开始 工作，扬声器发出报警。
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第8章
2、 如图为一门铃电路，试说明其工作原理。
＞ ＞
——3131
UDD UDD
1 1 1
G
1
3
输出端
输出
输出 放电管T
0
导通
1
截止
0
导通
不变 不变
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第8章
CB7555集成定时器的电路结构图
+UDD 8
4RD
6
R
1
TH
CO 5
++
－－ C1 ++
≥1 G1
G4
R
2
TR
+∞
≥1
－－ CC22 ++
OUT
G6
3
D7
R
TN
1
GND
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2. 用555定时器组成多谐振荡器
多谐振荡器也称无稳态触发器，它没有稳定状态， 同时不需要外加脉冲信号，就能输出一定频率的矩 形脉冲。
第一暂态 第二暂态
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工作原理
TH（U6）
＜ —32 UDD ＞ —23 UDD
＜ —32 UDD
TR （U2） R
13uO
第8章
接通电源
+UCC
RD=0 Q=0
SD=1 Q=1
.R1
58 4
u 2/3UCCC
.R2
uC
.
6 23
u1/3UCC OO
C
71
RD=1 Q=1
tp1=(R1+R2)C ln2=0.7(R1+R2)C uSOD=0 Q=0
tp2 =R2C ln2=0.7R2C T=tp1+tp2 =0.7(R1+2R2)C
＜ —31 UDD
1
＞ —13 UDD ＞ —1 UDD
1
1
3
uo 放电管T
1
截止
0
导通
不变 不变
u +UDD —32 UDD c
R1 84
—31 UDD
7
0
R2
6 555 3
u0
u0
2
01
t
T T2
15
C C放电
0.01uf
0
●
C充电 放电
t
接通UDD， C充电，
T1
Tu2Tu输=c1c（c上上出u=R2（升）升Q2＜C=，R，·0—l131n+u2URcc（（2Du≈u）D202CT，））.＞截放C＞7u·—止R电—6l31＜n2，，C2UU—32uD≈D输DDUc，0下，出D.D7u降，uT（66＜0＞=Tu=R截—12—T32＜321，+止1UU—+R31C，DD2TD又D）U，，2输充≈DC（DT出，0电导保.u7u通持0（6=＜，不1R—32C，变1+放U2）电RDD，2，）C