4 脉冲信号产生电路共23页文档
脉冲信号的产生与变换电路.
R 若 (U CC U BE ) U OL ，式（9 -10）可化简为 R R1
将引发如下正反馈过程：
uI2↓→uO↑→uO1↓
*第9章 脉冲信号的产生与变换电路
UOH G1 ud ROH C uI2 R
UCC G2 V1 V2
R1
(a)
U CC G2 V1 R V2
R1 G1 ROL ud C uI2
(b)
图 9-11 图9 - 9电路中电容C的充放电等效电路 (a) 充电等效电路； (b) 放电等效电路
R u I 2 () (U CC U BE ) R R1
根据RC电路暂态响应公式有：
R (U OL U OH ) R ROH Tw T1 ( R ROH )C 1n R (U CC U BE ) U TH R R1
（9 -10）
*第9章 脉冲信号的产生与变换电路
钟产生电路， 图9 - 8（b）为输出时钟信号的波形。
C2 G1 1 C1 G2 1 G3 1 CP 1J C1 1K UCC (a) Q & CP1
R1
R2
Q
&
CP2
图 9-8 两相时钟产生电路 (a) 电路；
*第9章 脉冲信号的产生与变换电路
CP
0 Q
t
0 CP1
t
0 CP2
t
0 (b)
t
图 9-8 两相时钟产生电路 (b) 工作波形
处于稳定状态： uO1= UOL ， uO=UOH 。为此，必须保证 Rd>RON
（开门电阻），R<ROFF(关门电阻)。根据图9 - 10所示的等效电 路， 非门G2的输入
R U12 (U CC U BE ) R R1
脉冲信号的产生电路
5.2 施密特触发器
5.2.1 由门电路构成的施密特触发器 5.2.2 集成施密特触发器 退出
5.2.1 由门电路构成的施密特触发器
施密特触发器是一种能够把输入波形整形成为适合 于数字电路需要的矩形脉冲的电路。
ui
0
G1 1 R
G2 & uo
ui (V) 1.4 0.7 0 uo 0 (b) 工作波形 UT+ UT－ t
第二暂稳态及其自 动翻转的工作过程
G1 ui 1 & uo1 ui 2 R (a) G2 & C uo
uo 0 ui 2 (uo1 ) 0 ui 1 UT 0 t1 t2 t3 t
t
t (b) 波形图
电路图
在t2 时刻，uo1 变为高电平，这个高电平通过电阻R对电容C充电。 随着放电的进行，ui1 逐渐上升。在t3 时刻，ui1 上升到UT ，使uo （ui1 ）又由0变为1，第二个暂稳态结束，电路返回到第一个暂 稳态，又开始重复前面的过程。
14 13 12 11 10 7414 1 2 3 4 5 6 7 9 8
1A 1B 1Y 2Y 2B 2A VSS
VCC 14
(b) 4093 的引脚排列图 3A 3B 3Y 4A 4B 4Y
13 12 11 10 74132 9 8
1
2
3
4
5
6
7
1A 1Y 2A 2Y 3A 3Y GND (a) 7414 的引脚排列图
u' o
1
uo
多谐振荡器
5.3 多谐振荡器
5.3.1 对称多谐振荡器 5.3.2 不对称多谐振荡器 5.3.3 用施密特触发器组成多谐振荡器 5.3.4 石英晶体多谐振荡器 退出
数字电子技术知识基础第9章脉冲信号产生电路及应用
1. 根据实验要求设计脉冲信号产生电 路的原理图。
2. 按照原理图在面包板上搭建电路， 注意元件的布局和连接。
3. 使用信号发生器为电路提供输入信号，并调 整信号发生器的参数以产生所需的脉冲信号。
4. 使用示波器对电路的输入和输出信 号进行测试和分析，记录实验数据。
数据记录、结果分析及故障排除
VS
应用
双稳态触发器在数字逻辑电路、计算机存 储器和寄存器等方面有广泛应用。例如， 在计算机中，双稳态触发器可以作为二进 制存储单元，用于存储和传递数据；在数 字逻辑电路中，双稳态触发器可以实现各 种逻辑功能，如与、或、非等。
04
脉冲信号调制与解调技术
脉冲幅度调制（PAM）原理及实现
原理
脉冲幅度调制是一种通过改变脉冲信号的幅 度来传递信息的调制方式。在PAM中，载 波的幅度随着调制信号的变化而变化，从而 携带了调制信号的信息。
实现
实现PAM通常需要一个模拟信号源、一个 脉冲发生器和一个幅度调制器。模拟信号源 产生待传输的信息信号，脉冲发生器产生周 期性的脉冲信号，幅度调制器则将模拟信号 源的幅度信息调制到脉冲信号上。
脉冲宽度调制（PWM）原理及实现
原理
脉冲宽度调制是一种通过改变脉冲信号的宽度来传递信息的调制方式。在PWM中，载 波的频率保持恒定，而脉冲的宽度则随着调制信号的变化而变化，从而携带了调制信号
传输距离
脉冲信号的传输距离取决于传输 介质的特性和信号频率，一般来 说，高频信号的传输距离较短。
02
脉冲信号产生电路原理与设计
振荡器工作原理及类型
振荡器工作原理
振荡器是一种能够产生周期性信号的电子电路。它通过放大电路中的噪声或外 部输入的信号，经过正反馈作用，使得信号幅度不断增大，最终形成稳定的振 荡信号。
脉冲信号的产生与变换优秀课件
21
6.3.3 施密特触发器的应用
施密特触发器的主要应用 是把缓慢变化的不规则信 号变成良好的矩形波。
1.波形变换和整形
施密特反相器可以把模拟 信号波变成矩形波。图 6.3.6是把规则的三角波变 成矩形波的例子。
脉冲信号的产生与变换优秀课件
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6.3.3 施密特触发器的应用
图6.3.7是把不规则的波变成规则的矩形波 。
脉冲信号的产生与变换优秀课件
6
1.工作原理 (3)电路自动翻回稳态 电路在暂稳态期间，由于 uo1 不断地对电容C充电，uc 上升，充电电流 ic 逐渐
减小，uR 也随之减小。当 uR 下降到门槛电平UT 时，暂稳态结束。电路自动发生
第二次翻转，其过程为：C充电， uR 减小，输出 uo 增大， uo1 减小，反馈至输入
10
6.1.3 单稳态触发器的应用
1.脉冲整形
无论输入到单稳态触发器的脉冲波形如何 ，只要能使单稳态电路翻转，就能在输出 端得到一定宽度、一定幅度的规则矩形波 。这就是单稳态触发器的整形作用。
2.脉冲定时
由于单稳态触发器能产生一定宽度的矩形 脉冲，利用此脉冲去控制其它电路，可使 其在作用期间动作（或不动作），例如， 利用宽度为的正矩形脉冲作为与门的控制 信号，只有在这脉冲信个号的脉产生与冲变换优存秀课在件 的时间内，与 11
(2)电路在负脉冲触发下翻转到暂稳态
微分型单稳态触发器的波形图如图6.1.2所示，当外加负脉冲触发信号时，其负跳变 经 Rr 、Cr 微分电路产生负尖脉冲，使 G1 由开态变为关态，输出 uo1 低电平变为高电平产生 跳变 uo1。由于电容电压不能跃变， uo1通过电容耦合， uR 产生同样跳变即 uR uo1 ， 使 G2 门由关态变为开态，输出 uo 从高电平3.6V变为低电平0.3V，此低电平反馈至 G1 门输 入，维持 G1 门处于关态。电路进入暂稳态； G1 门为关态，输出高电平， G2 门为开态，输 出低电平。
脉冲信号产生电路设计
脉冲信号产生电路设计脉冲信号产生电路是一种常见的电路设计，可以用于产生特定频率和周期的脉冲信号。
本文将介绍脉冲信号产生电路的基本原理、设计流程和实现方法。
一、脉冲信号产生电路的基本原理脉冲信号产生电路的基本原理是利用RC电路的充放电过程来产生脉冲信号。
当电容器充电到一定电压时，电容器会自动放电，这种过程可以产生一个脉冲信号。
通过调整电容器的电容值和电阻的阻值，可以控制脉冲信号的频率和周期。
二、脉冲信号产生电路的设计流程1. 确定脉冲信号的频率和周期：根据实际需求，确定脉冲信号的频率和周期。
2. 选择电容器和电阻：根据脉冲信号的频率和周期，选择合适的电容器和电阻。
3. 计算电容器和电阻的阻值：根据电容器和电阻的选择，计算出它们的阻值。
4. 组装电路：根据计算结果，组装电路。
5. 测试电路：连接电路后，进行测试，检查脉冲信号的频率和周期是否符合要求。
6. 调整电容器或电阻的阻值：如果脉冲信号的频率和周期不符合要求，可以通过调整电容器或电阻的阻值来实现。
三、脉冲信号产生电路的实现方法1. 555定时器电路：555定时器电路是一种常见的脉冲信号产生电路，可以产生稳定的脉冲信号。
它的优点是稳定可靠，适用于大部分应用场合。
2. 门电路：门电路也可以用于产生脉冲信号。
通过组合不同的门电路，可以实现不同的脉冲信号。
3. 基于微控制器的脉冲信号产生电路：基于微控制器的脉冲信号产生电路可以实现更加复杂的脉冲信号，适用于需要实现多种信号的应用场合。
四、总结脉冲信号产生电路是一种常见的电路设计，可以用于产生特定频率和周期的脉冲信号。
通过选择合适的电容器和电阻，以及调整电容器或电阻的阻值，可以实现不同频率和周期的脉冲信号。
在实现脉冲信号产生电路时，可以选择不同的实现方法，根据实际需求选择最适合的方法。
脉冲信号产生电路设计
脉冲信号产生电路设计脉冲信号产生电路是一种电路设计，它可以产生一系列的脉冲信号，这些信号可以用于各种不同的应用，例如数字电路、通信系统、计算机等等。
在本文中，我们将介绍脉冲信号产生电路的基本原理、设计方法和应用。
脉冲信号产生电路的基本原理是利用电容和电阻的充放电过程来产生脉冲信号。
当电容充电时，电压会逐渐增加，当电压达到一定值时，电容会开始放电，电压会逐渐降低。
这个过程可以用一个简单的RC电路来实现。
当电容充电时，电压会逐渐增加，当电压达到一定值时，电容会开始放电，电压会逐渐降低。
这个过程可以用一个简单的RC电路来实现。
在脉冲信号产生电路中，我们可以通过改变电容和电阻的数值来控制脉冲信号的频率和幅度。
例如，如果我们想要产生一个高频率的脉冲信号，我们可以选择一个小的电容和一个大的电阻。
相反，如果我们想要产生一个低频率的脉冲信号，我们可以选择一个大的电容和一个小的电阻。
脉冲信号产生电路的设计方法有很多种，其中最常见的是使用555定时器。
555定时器是一种集成电路，它可以产生各种不同的脉冲信号。
它的工作原理是利用电容和电阻的充放电过程来产生脉冲信号。
通过改变电容和电阻的数值，我们可以控制脉冲信号的频率和幅度。
脉冲信号产生电路在各种不同的应用中都有广泛的应用。
例如，在数字电路中，脉冲信号可以用来控制逻辑门的开关。
在通信系统中，脉冲信号可以用来传输数字信号。
在计算机中，脉冲信号可以用来控制各种不同的设备，例如打印机、硬盘驱动器等等。
脉冲信号产生电路是一种非常有用的电路设计，它可以产生各种不同的脉冲信号，这些信号可以用于各种不同的应用。
通过掌握脉冲信号产生电路的基本原理和设计方法，我们可以设计出各种不同的脉冲信号产生电路，以满足不同的应用需求。
脉冲信号产生电路
数电实验实验报告实验名称脉冲信号产生电路实验目的1.熟悉555集成时基电路的构造、工作原理及特点2.掌握用时基电路设计脉冲信号产生电路的方法3.掌握影响脉冲波形参数的定时元件数值的计算方法4.熟悉使用示波器测量信号周期和脉宽的方法实验仪器设备通用试验箱、数字示波器、万用表、555、电阻、电容、连接线元器件555、电阻、电容实验原理1.555定时器的工作原理：（1）内部组成电路：（2）555定时器的功能表2.555定时器组成多谐振荡器（1）555定时器组成多谐振荡器连线图（2）工作原理：电路没有稳态，只有两个暂稳态，电路不需要外加触发信号，利用电源通过电阻R A、R B向电容C充电，以及通过放电三极管T放电，便产生振荡。
输出信号的时间参数T=T1+T2，其中T1=0.7(R A+R B)C（正脉冲宽度）、T2=0.7R B C(负脉冲宽度)，则T=0.7(R A+2R B)C且555要求RA、RB均应大于或等于1KΩ，但应小于或等于3.3MΩ（3）芯片引脚图实验内容设计一个自激多谐振荡器电路，用数字示波器观测Uc与Uo的波形，测定振荡频率；改变RA、RB、C的值，再观测波形及频率的变化。
实验数据记录及处理实验数据：R A R B C UCUT(测量) T(实际) f 47Ω100Ω10nF 1.04v 2.16v 1.840ms 1.729ms543.5HZ100Ω47kΩ10nF 1.00V 757.6V 1.520ms 1.358ms 657.9HZ 实验结论Vo呈方波当电容充电时，V0输出高电平当电容放电时，V0输出低电平当RA:RB增大时，占空比也随之增大频率与RA、RB、C都成反比-----精心整理，希望对您有所帮助!。
脉冲信号产生电路设计
脉冲信号产生电路设计
脉冲信号产生电路是一种能够产生具有特定频率和占空比的脉冲信号的电路。
它可以应用于许多领域，如通信、计算机、控制等。
下面是一个基本的脉冲信号产生电路设计：
1. 选择适当的元器件：在设计脉冲信号产生电路之前，需要选择适当的元器件。
其中最重要的是集成电路和电容器。
2. 选择适当的集成电路：在这个设计中，我们将使用555定时器作为主要集成电路。
它是一种非常常用的定时器，具有广泛应用。
3. 连接元件：将555定时器与其他元件连接起来。
在这个设计中，我们需要连接一个电容器和若干个电阻。
4. 设置频率和占空比：根据实际需求设置脉冲信号的频率和占空比。
这可以通过调整电容器和电阻来实现。
5. 调试：完成连接后，需要对整个系统进行调试。
对于初学者来说，可能需要一些时间来找到最佳设置。
总之，脉冲信号产生电路设计需要考虑很多因素，并且需要进行仔细
的调试才能达到最佳效果。
如果您需要更深入的了解，可以参考相关电路设计书籍或咨询专业人士。
脉冲信号产生电路及应用
9.1.4 石英晶体振荡器
石英晶体振荡器是一个高稳定度的振荡 器，它可以产生几十k~几十MHz的频率。
其稳定度 f f fs 在 105 ~ 1010 以上
其外形：
fs
石英晶体振荡器具有两个谐振频率，一个是 串行谐振频率fs，另一个是并行谐振频率fp 。
QQQ
QL0QL
QQQ
1HQHQ
AL×AL11 AL0AL22 HB1HB QL0QL 1HQHQ
功能 保持
AL×AL11 A×LAL22 HBL0HBL QL0QL 1HQHQ （处于稳态）
AHLAH1L11 AHL1AHL22 ×HBLHBL QL0QL 1HQHQ
HLHL1 H↓LHL H1LHL LL HH
VTH —门电路的 阈值电压
阈值电压可以 看成是门电路 输入高、低电 平的转折点。
9.1.3 用施密特触发器构成多谐振荡器 施密特电路的特点是具有两个阈值电压： VT＋、VT－， VT＋相当于输入高电平， VT－ 相当于输入低电平。
施密特反相器输入/输出波形，逻辑符号， 传输特性
施密特与非门构成多谐振荡器：
H↓H HL1HL 1HLHL LL HH 用A端下降沿触发
H↓H H↓H 1HHLHHL LL HH
HLH0L HL×HL
× HH ↑HHHH H0LHL ↑HHHH
LL
HH 用B端上升沿触发
LL HLHL HH
LL LL HH
LL LL
单稳L态L 触发器延时电路应用方式
74××122是可重触发的单稳触发器，74××123 是双可重触发单稳触发器。可重触发表示在单稳电 路输出脉冲产生过程中，如果再来一个触发脉冲， 则电路重新开始一个完整的单稳电路产生过程，输
4 脉冲信号产生电路-23页文档资料
4 脉冲信号产生电路4.1 实验目的1．了解集成单稳态触发器的基本功能及主要应用。
2．掌握555定时器的基本工作原理及其性能。
3．掌握用555定时器构成多谐振荡器、单稳态触发器的工作原理、设计及调试方法。
4.2 实验原理1．集成单稳态触发器及其应用在数字电路的时序组合工作中，有时需要定时、延时电路产生定时、展宽延时等脉冲，专门用于完成这种功能的IC，就是“单稳延时多谐振荡器”，也称“单稳触发器”。
其基本原理是利用电阻、电容的充放电延时特性以及电平比较器对充放电电压检测的功能，实现定时或延时，只需按需要灵活改变电阻、电容值大小，就可以取得在一定时间范围的延时或振荡脉冲输出。
常用的器件有LS121/122、LS/HC123、LS/HC221、LS/HC423、HC/C4538及CC4528B等。
集成单稳态触发器在没有触发信号输入时，电路输出Q=0，电路处于稳态；当输入端输入触发信号时，电路由稳态转入暂稳态，使输出Q=1；待电路暂稳态结束，电路又自动返回到稳态Q=0。
在这一过程中，电路输出一个具有一定宽度的脉冲，其宽度与电路的外接定时元件Cext 和Rext的数值有关。
图4-1集成单稳态触发器有非重触发和可重触发两种，74LS123是一种双可重触发的单稳态触发器。
它的逻辑符号及功能表如图4-1、表4-1所示。
在表4-1中“正”为正脉冲，“负”为负脉冲。
LS/HC123的特点是，复位端CLR也具有上跳触发单稳态过程发生的功能。
在Cext >1000pF时，输出脉冲宽度tw≈0.45RextCext。
器件的可重触发功能是指在电路一旦被触发（即Q=1）后，只要Q还未恢复到0，电路可以被输入脉冲重复触发，Q=1将继续延长，直至重复触发的最后一个触发脉冲的到来后，再经过一个tw（该电路定时的脉冲宽度）时间，Q才变为0，如图4-2所示：图4-274LS123的使用方法：（1）有A和B两个输入端，A为下降沿触发，B为上升沿触发，只有AB=1时电路才被触发。
电测课设_四脉冲
电子测量课程设计——四脉冲发生器一、实验内容和要求1、实验内容：设计一个四脉冲发生器，要求信号输出用发光二极管显示，输出波形如下所示：2、实验要求：①周期要求如上图所示。
②脉冲峰值大于8V。
二、实验器件：三、主要元器件介绍：（1）双D型正沿触发器74LS74（带预置和清除端）实现功能：Q=D（2）二输入四与非门74LS00四、电路工作原理：（一）整体电路原理仿真图：根据实验的设计要求，我们设计出如上图所示实验原理图。
首先用集基多谐振荡器产生周期为5ms的方波A，用与非门构成的振荡器产生周期为40ms的方波B。
然后用40ms的方波通过由两个D触发器构成的二分频器。
经过第一个分频器时，输出一个80ms的方波C，在经过一个分频器后产生一个周期为160ms的方波D。
然后将这四个方波进行逻辑与，就可得到一个周期大于100ms 的含有四个周期为5ms小脉冲的四脉冲发生器，但按照实验要求，在最后加上一个有三极管构成的共射放大电路进行放大，即可得到满足课题要求的输出大于10V的条件。
由于实验元件的限制，图中用每两个与非门当做一个与门来用。
由于共射电路是倒相放大，所以最后一个与非门之后直接连上三极管。
最后用一个发光二极管并联在三极管的集电极和地之间，发光二极管上要串联一个电阻，目的是使三极管输出的电压不被二极管钳制在0.7v。
可以靠调节R8电阻来改变输出电压以达到实验要求。
由此最终就能得到脉冲峰值大于8V，周期大于100ms且信号输出能用发光二极管显示的四脉冲发生器。
接下来阐述一下集基耦合多谐振荡器和与非门振荡器的具体工作原理。
（二）集基耦合多谐振荡器和与非门振荡器的具体工作原理。
（1）集基耦合多谐振荡器集基耦合多谐振荡器如右图所示，它是一种典型的分立元件脉冲产生电路。
通常，电路两边是对称的。
接通电源后，两管均应导通。
为便于分析，假定因某种因素影响，i C1有上升趋势，那么就会发生如下的正反馈循环过程：i C1↑→u R C1↑→u A1↓→u b2↓→i b2↓→i C2↓→u R C2↓→u A2↑┐i b1↑←u b1↑←┘致使T1迅速饱和，uA1为低电平；T2迅速截止，uA2为高电平。
4 脉冲信号产生电路
4脉冲信号产生电路4.1实验目的1．了解集成单稳态触发器的基本功能及主要应用。
2．掌握555定时器的基本工作原理及其性能。
3．掌握用555定时器构成多谐振荡器、单稳态触发器的工作原理、设计及调试方法。
4.2实验原理1．集成单稳态触发器及其应用在数字电路的时序组合工作中，有时需要定时、延时电路产生定时、展宽延时等脉冲，专门用于完成这种功能的IC，就是“单稳延时多谐振荡器”，也称“单稳触发器”。
其基本原理是利用电阻、电容的充放电延时特性以及电平比较器对充放电电压检测的功能，实现定时或延时，只需按需要灵活改变电阻、电容值大小，就可以取得在一定时间范围的延时或振荡脉冲输出。
常用的器件有LS121/122、LS/HC123、LS/HC221、LS/HC423、HC/C4538及CC4528B等。
集成单稳态触发器在没有触发信号输入时，电路输出Q=0，电路处于稳态；当输入端输入触发信号时，电路由稳态转入暂稳态，使输出Q=1；待电路暂稳态结束，电路又自动返回到稳态Q=0。
在这一过程中，电路输出一个具有一定宽度的脉冲，其宽度与电路的外接定时元件C ext和R ext的数值有关。
图4-1控制输入输出CLR A B Q Q0 ××0 1× 1 ×0 1××0 0 11 0 ↑正负1 ↓ 1↑0 1 正负发器。
它的逻辑符号及功能表如图4-1、表4-1所示。
在表4-1中“正”为正脉冲，“负”为负脉冲。
LS/HC123的特点是，复位端CLR也具有上跳触发单稳态过程发生的功能。
在C ext>1000pF时，输出脉冲宽度t w≈0.45R ext C ext。
器件的可重触发功能是指在电路一旦被触发（即Q=1）后，只要Q还未恢复到0，电路可以被输入脉冲重复触发，Q=1将继续延长，直至重复触发的最后一个触发脉冲的到来后，再经过一个t w（该电路定时的脉冲宽度）时间，Q才变为0，如图4-2所示：图4-274LS123的使用方法：（1）有A和B两个输入端，A为下降沿触发，B为上升沿触发，只有AB=1时电路才被触发。
实验41_脉冲信号产生电路
苏州大学实验报告院 系： 电子信息学院 班 级： 02通信 姓 名： 陈红仙 学 号： 20020001 指导教师： 陈红仙 同组实验者： 无 实验日期： 2003.6.25实验名称：实验4.1 脉冲信号产生电路《基础篇》：多谐振荡器电路一、实验目的1. 学习振荡器的工作原理及定时元件对振荡频率的影响。
2. 学会用示波器测量脉冲波形与周期。
二、实验原理1. RC 环形多谐振荡器在数字系统中，经常需要各种宽度、幅度且边沿陡峭的脉冲信号，如时钟脉冲CP 。
获取CP 的方法有多种，其中之一就是利用多谐振荡器直接产生。
多谐振荡器可以利用闭合回路中的延迟负反馈产生自激振荡，也可以利用闭合回路中的正反馈产生自激振荡。
环形振荡器就是利用延迟负反馈产生振荡的。
最简单的环形振荡器由奇数个反相器首尾相连而组成，利用门电路的传输延迟时间产生自激振荡。
振荡周期为T 。
由于门电路的传输延迟时间很小，产生的自激振荡的频率会很高，并且不易调节。
为此可在门电路环路中插入RC 延迟环节，（如图4.1-1所示）这样不仅增加了延迟时间，还可以通过改变RC 实现频率调节。
pd t pd nt 2=pd t图4.1-1 RC 环形多谐振荡器2. 石英晶体多谐振荡器由于带RC 延迟环节的多谐振荡器的电路转换时间取决于电容充放电时间，这就使振荡频率与电阻电容的稳定性、电源电压的稳定性以及门电路转换电平的稳定性有关，所以在频率稳定性要求较高的场合，需要采用石英晶体多谐振荡器。
图4.1-2是石英晶体多谐振荡器电路图。
它由两个反相器交叉耦合而成正反馈电路。
石英晶体不仅频率稳定性好，而且选频特性也非常好，这个电路中只有频率为石英晶体串联谐振频率的信号最容易通过，而其它频率信号都会大大衰减。
所以石英晶体多谐振荡器的振荡频率就是石英晶体的谐振频率，而与外接电阻电容参数无关。
其频率稳定度也基本不受门电路特性和电源电压波动的影响。
0ff f振荡频率f0＝f s（石英晶体串联谐振频率）图4.1-2 石英晶体多谐振荡器电路三、实验仪器与器件：1. 通用板——可插接标准双列直插插座的实验电路板（1块）2. 可调双直流稳压电源（1台）3. 双踪示波器（1 台）4. 万用表（1只）5. 实验器件： 74LS04或74LS00 （1 片）电容0.1µF、0.01µF、1µF、10uF （各1只）电阻100Ω（1只）1KΩ（2只）电位器 2.2KΩ（1只）石英晶体（1块）四、实验内容1. 带RC延迟电路的环形振荡器按图4.1-1连接线路，环形振荡器如图所示。
四脉冲发生器
四脉冲发生器一、实验要求1、设计内容：设计一个四脉冲发生器，要求信号输出用发光二极管显示，输出波形如下所示：2、设计要求：①周期要求如上图所示。
②脉冲峰值大于8V。
3、元件清单一、实验原理本实验需要两个方波发生器，分别用与非门构成的方波发生器和集基耦合多谐振荡器来实现，原理如下： 1.与非门构成的方波发生器A上述电路有两种过程。
其一是正反馈过程。
非门G1和非门G2均处于非高电平或低电平，而A 点电压u A 上升时，G1输出电压u ~Q 下降，通过C1的耦合使B 点电压u B 下降，使G2输出电压u Q 上升，又通过C2的耦合使u A 再上升，最终使~Q 降到降到低电平，Q 升到高电平。
这个过程时间极短，是瞬间完成的；其二是暂稳态过程。
正反馈过程完成后，两个电容开始按指数规律充放电，当其中之一达到阈值电压时，电路又进入正反馈，结果是达到另一个暂稳态，如次往复循环，形成振荡。
若电路对称，即R1=R2=R,C1=C2=C,则输出方波，其重复周期为：T=2t=1.4RC为得到周期为40ms 的方波，选取参数R7=R8=61k Ω C1=C2=0.47uF 仿真如下图所示：2.集基耦合多谐振荡器集基耦合多谐振荡器如左图所示，它是一种典型的分立元件脉冲产生电路。
通常，电路两边是对称的。
接通电源后，两管均应导通。
为便于分析，假定因某种因素影响，i C1有上升趋势，那么就会发生如下的正反馈循环过程：i C1↑→u R C1↑→u A1↓→u b2↓→i b2↓→i C2↓→u R C2↓→u A2↑┐i b1↑←u b1↑←┘致使T1迅速饱和，u A1为低电平；T2迅速截止，u A2为高电平。
此后，一方面C2将通过R C2、T1的be结构成的回路充电（电压极性左负右正）；另一方面，C1将通过T1、R1构成的回路，将本身贮存的电荷（左正右负）逐渐释放。
这样u b2逐渐上升，当u b2高于晶体三极管导通电压后，将发生如下的正反馈循环：u b2↑→i b2↑→i C2↑→u R C2↑→u A2↓→u b1↓→i b1↓→i c1↓┐u A1↑← u R C1↓←┘致使T2迅速导通u A2为低电平；T1迅速截止，u A1为高电平。
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4 脉冲信号产生电路4.1 实验目的1．了解集成单稳态触发器的基本功能及主要应用。
2．掌握555定时器的基本工作原理及其性能。
3．掌握用555定时器构成多谐振荡器、单稳态触发器的工作原理、设计及调试方法。
4.2 实验原理1．集成单稳态触发器及其应用在数字电路的时序组合工作中，有时需要定时、延时电路产生定时、展宽延时等脉冲，专门用于完成这种功能的IC，就是“单稳延时多谐振荡器”，也称“单稳触发器”。
其基本原理是利用电阻、电容的充放电延时特性以及电平比较器对充放电电压检测的功能，实现定时或延时，只需按需要灵活改变电阻、电容值大小，就可以取得在一定时间范围的延时或振荡脉冲输出。
常用的器件有LS121/122、LS/HC123、LS/HC221、LS/HC423、HC/C4538及CC4528B等。
集成单稳态触发器在没有触发信号输入时，电路输出Q=0，电路处于稳态；当输入端输入触发信号时，电路由稳态转入暂稳态，使输出Q=1；待电路暂稳态结束，电路又自动返回到稳态Q=0。
在这一过程中，电路输出一个具有一定宽度的脉冲，其宽度与电路的外接定时元件Cext 和Rext的数值有关。
图4-1集成单稳态触发器有非重触发和可重触发两种，74LS123是一种双可重触发的单稳态触发器。
它的逻辑符号及功能表如图4-1、表4-1所示。
在表4-1中“正”为正脉冲，“负”为负脉冲。
LS/HC123的特点是，复位端CLR也具有上跳触发单稳态过程发生的功能。
在Cext >1000pF时，输出脉冲宽度tw≈0.45RextCext。
器件的可重触发功能是指在电路一旦被触发（即Q=1）后，只要Q还未恢复到0，电路可以被输入脉冲重复触发，Q=1将继续延长，直至重复触发的最后一个触发脉冲的到来后，再经过一个tw（该电路定时的脉冲宽度）时间，Q才变为0，如图4-2所示：图4-274LS123的使用方法：（1）有A和B两个输入端，A为下降沿触发，B为上升沿触发，只有AB=1时电路才被触发。
（2）连接Q和A或Q与B，可使器件变为非重触发单稳态触发器。
（3）CLR=0时，使输出Q立即变为0，可用来控制脉冲宽度。
（4）按图4-3、3-5-4连接电路，可组成一个矩形波信号发生器，利用开关S瞬时接地，使电路起振。
图4-3图4-42．555时基电路及其应用555时基电路是一种将模拟功能和数字逻辑功能巧妙地结合在同一硅片上的新型集成电路，又称集成定时器，它的内部电路框图如图4-5所示。
图4-5电路主要由两个高精度比较器C1、C2以及一个RS触发器组成。
比较器的参考电压分别是2/3VCC 和1/3VCC，利用触发器输入端TR输入一个小于1/3VCC 信号，或者阈值输入端TH输入一个大于2/3VCC的信号，可以使触发器状态发生变换。
CT是控制输入端，可以外接输入电压，以改变比较器的参考电压值。
在不接外加电压时，通常接0.01μF电容到地，DISC是放电输入端，当输出端的F=0时，DISC对地短路，当F=1时，DISC对地开路。
R D 是复位输入端，当RD=0时，输出端有F=0。
器件的电源电压VCC可以是+5V~+15V，输出的最大电流可达200mA，当电源电压为+5V时，电路输出与TTL电路兼容。
555电路能够输出从微秒级到小时级时间范围很广的信号。
（1）组成单稳态触发器555电路按图4-6连接，即构成一个单稳态触发器，其中R、C是外接定时元件。
单稳态触发器的输出脉冲宽度tw≈1.1RC。
图4-6（2）组成自激多谐振荡器图4-7 自激多谐振荡器电路按图4-7连接，即连成一个自激多谐振荡器电路，此电路的工作过程与单稳态触发器工作过程不同之处，是电路没有稳态，仅存在两个暂稳态。
电路不需要外加触发信号，利用电源通过R 1、R 2向C 充电，以及C 通过R 2向放电端DISC 放电，使电路产生振荡。
输出信号的时间参数是：T=T 1+T 2其中： T 1=0.7(R 1+R 2)C （正脉冲宽度） T 2=0.7R 2C （负脉冲宽度） T=0.7(R 1+2R 2)C555电路要求R 1与R 2均应大于或等于1K Ω，但R 1+R 2应小于或等于3.3M Ω。
在上图4-7中接入部分元件，可以构成下述电路： ①若在电阻R 2上并接一只二极管（2AP3），并取R 1≈R 2，电路可以输出接近方波的信号。
②在C 与R 2连接点和TR 与TH 连接点之间的连接线上，串接入一个图中所示的晶体网络，电路便成为一个晶体振荡器。
晶体网络中1M Ω电阻器作直流通路用，并联电容用来微调振荡器的频率。
只要选择R 1、R 2和C ，使在晶体网络接入之前，电路振荡在晶体的基频（或谐频）附近，接入网络后，电路就能输出一个频率等于晶体基频（或谐频）的稳定振荡信号。
③组成施密特触发器利用控制输入端CT 接入一个稳定的直流电压。
被变换的信号同时从TR 和TH 端输入，即可输出整形后的波形（电路的正向阈值电压与CT 端电压相等，负向阈值电压是CT 端电压的1/2。
）。
4.3 实验内容1．使用555时基电路组成图4-7所示电路，取R 1=R 2=4.7K Ω，C=C 0=0.01μF 。
（1）用示波器观察并记录触发输入端TR 和输出端F 的工作波形，读出输出信号的周期T 和正脉冲宽度t w 的值；（2）用通用计数器测量与记录输出信号的T 与t w 值；（3）将上述两种测试结果与理论计算值比较，分析实验误差。
本实验电路保留勿拆，将作为下面实验任务的信号源使用。
2．用555定时器设计一个单稳态触发器，要求其输出脉冲宽度为600μs ，选择定时电容C=0.1μF ，选择任务1的输出信号V O 作为触发输入信号，确定并通过调整定时电阻，使实际电路符合设计要求。
要求：（1）画出实验电路。
（2）用示波器测量并按同一时间坐标画出所设计的单稳态触发器的输入、输出波形。
3．使用任务1输出的矩形波上升沿，驱动一个由集成单稳态触发器（74LS123）组成的单稳态电路，要求输出一个正脉冲宽度t w =20μs 的矩形波信号。
（1）取外接定时电容C=0.1μF ，计算外接电阻器阻值（取标称值），画出电路图；（2）观察并记录输入、输出的工作波形；值。
（3）用通用计数器实测电路输出的正脉冲宽度tw4.4 实验报告要求1．实验目的。
2．实验设备。
3．整理实验数据及相应电路的波形。
4．画出任务1与任务2、3联调实验电路图。
5．写出实验中各电路脉宽估算值，并与实验结果对照分析。
4.5 实验设备与器材1．逻辑实验仪1台2．双踪示波器1台3．万用表1只4．器材74LS123 2片555定时器 2片电阻、电容若干第六章脉冲产生、整形电路教学目标、要求：掌握555定时器构成的多谐振荡器、石英晶体多谐振荡器及其应用；掌握555定时器构成的施密特触发器及其应用；熟悉集成施密特触发器；掌握555定时器构成的单稳态触发器及其应用；熟悉集成单稳态触发器。
内容提要：多谐振荡器；施密特触发器；单稳态触发器。
重点、难点：多谐振荡器，施密特触发器和单稳态触发器电路的原理和应用；555集成定时器的工作原理及逻辑功能，555集成定时器的基本应用电路。
教学方法：启发式、讨论式、探究时，理论、实验和实际应用有机结合。
教具、课件：多媒体装置、投影机、幻灯片等。
教学学时：6学时概述脉冲信号是指既非直流又非正弦的信号。
如矩形波、三角波、锯齿波等。
一．脉冲分类根据波形的不同，分为如下几类：二．脉冲概念关于脉冲的几个参数：脉冲幅度Vm——电压最大值上升时间（前沿时间）t——由0.1Vm上升到0.9Vm所需的时间r——由0.9Vm下降到0.1Vm所需的时间下降时间（后沿时间）tf——前后沿0.5Vm之间的时间脉冲宽度tw脉冲周期T——两相邻脉冲对应点之间的时间占空比D——D = t/Tw555定时器555定时器是电子工程领域中广泛使用的一种中规模集成电路，它将模拟与逻辑功能巧妙地组合在一起，具有结构简单、使用电压范围宽、工作速度快、定时精度高、驱动能力强等优点。
555定时器配以外部元件，可以构成多种实际应用电路。
广泛应用于产生多种波形的脉冲振荡器、检测电路、自动控制电路、家用电器以及通信产品等电子设备中。
1. 555定时器的分类555定时器又称时基电路。
555定时器按照内部元件分有双极型（又称TTL型）和单极型两种。
双极型内部采用的是晶体管；单极型内部采用的则是场效应管。
555定时器按单片电路中包括定时器的个数分有单时基定时器和双时基定时器两种。
常用的单时基定时器有双极型定时器5G555（管脚排列如图6.2所示）和单极型定时器CC7555。
双时基定时器有双极型定时器5G556和单极型定时器图6.2 5G555管脚排CC7556。
2. 555定时器的电路组成5G555定时器内部电路如图所示，一般由分压器、比较器、触发器和开关及输出等四部分组成。
（1）由三个阻值为5kΩ的电阻组成的分压器；（2）两个电压比较器C 1和C 2： v +＞v －，v o =1；v +＜v －，v o =0。
（3）基本RS 触发器；（4）放电三极管T 及缓冲器G 。
3． 555定时器的功能以单时基双极型国产5G555定时器为例，其功能如表所示。
5G555定时器功能表RU THTR U 0u T 的状态 0 ××0 导通 1 CC V 32> CC V 31> 0导通 1CC V 32< CC V 31> 保持原状态不变不变1CC V 32< CC V 31< 1 截止①=0时，=1，0=0，T 饱和导通。
②R =1、TH U CC V 32>、CC TR V U 31>时，C1=0、C2=1，Q =1、Q =0，0u =0，T 饱和导通。
③R =1、TH U CC V 32<、CC TR V U 31>时，C1=1、C2=1，Q 、Q 不变，0u 不变，T 状态不变。
④R =1、TH U CC V 32<、CC TR V U 31<时，C1=1、C2=0，Q =0、Q =1，0u =1，T 截止。
6.1 多谐振荡器多谐振荡器——产生矩形脉冲波的自激振荡器。
多谐振荡器一旦起振之后，电路没有稳态，只有两个暂稳态，它们做交替变化，输出连续的矩形脉冲信号，因此它又称作无稳态电路，常用来做脉冲信号源。
一． 用555定时器构成的多谐振荡器1. 电路组成及工作原理2. 振荡频率的估算（1）电容充电时间T 1。
电容充电时，时间常数τ1=（R 1+R 2）C ，起始值v C （0+）=cc V 31，终了值v C （∞）=V CC ，转换值v C （T 1）=cc V 32，带入RC 过渡过程计算公式进行计算：（2） 电容放电时间T 2电容放电时，时间常数τ2=R 2C ，起始值v C （0+）=cc V 32，终了值v C （∞）=0，转换值v C （T 2）=cc V 31，带入RC 过渡过程计算公式进行计算：（3）电路振荡周期TT =T 1+T 2=0.7(R 1+2R 2)C（4）电路振荡频率f （5）输出波形占空比q定义：q =T 1/T ，即脉冲宽度与脉冲周期之比，称为占空比。