第十章脉冲波形的产生和整形
第十章 脉冲波形的产生和整形
进入传输特性的放大区，因而： vA ↑ vO1↓ vO↑
使输出vO 迅速跳变到vO = VOH≈VDD 西安工程大学
数字电子技术基础
求vI 在上升过程中电路
状态发生转换时对应的输入 电平VT+
v A VTH v I VT R2 vI R1 R2 R1 R 2 R1 VTH 1 VTH R2 R2 VT ：正向阈值电压
10.3 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，在暂稳态维持一段时间 tw后自动返回稳态，并在输出端产生一个宽度为tw的矩形脉冲。 ③暂稳态维持的时间长短取决于电路内部参数，而与触发脉冲的宽度和 幅度无关。 可广泛应用于脉冲整形、延时以及定时电路。
10.3.1 用门电路组成的单稳态触发器 一、积分型
R1>R2 ，VT+>VDD,VT-为负 R1<R若 ，否则电路将进入自锁状态， 2 值，而 v I 变化范围在 0~VDD 之间， 不能正常的工作 ? 即达不到阈值而使电路不能翻转。 西安工程大学
数字电子技术基础
【10.2.1】在CMOS反相器构成的施密特触发器中，要求
VT+=7.5V，ΔVT=5V，试求R1、R2和VDD的值 。 R1 R1 解：由 VT (1 )VTH 7.5V 和 ΔVT 2 VTH 5V R2 R2
数字电子技术基础 2. 性能参数计算 输出脉宽：
v C ( ) v C ( 0) VOH t w RCln RCln vC ( ) vC ( t ) VTH )C t re ( 3 ~ 5)( R RO 恢复时间
t d t TR t re
第10章脉冲波形的产生和整形
返回
图10.4.6 非对称式多谐振荡器电路
图10.4.6电路中CMOS反相 器静态工作点的确定
40
图10.4.8 图10.4.6电路中电容的充、放电等效电路 返回 （a）放电的等效电路（b）充电的等效电路
41
返回
图10.4.9 图10.4.6电路的工作波形图
42
10.4.3 环形振荡器
返回
1. 最简单的环形振荡器
较
30
3. TTL集成单稳态触发器电路74121的功能及其应用 表触既 部1入0发还可-端1输设7采744有1用122定11上电是时升路一电输的沿种阻出功触不能R端发可i表n，t重(约又复为可触2采k发Ω用的)元外。下单件接降稳引定沿态时脚触触发发阻内，器引部其，电脚它内
图10.3.9 74121的电路符号 31
这样，周而复始，电路不停地在两个暂稳态之 间振荡，输出端产生了矩形脉冲。
37
返回
图10.4.5 对称式多谐振荡器的工作波形
38
返回
3. 主要参数 矩形脉冲的振荡周期为 T≈1.4RFC 当取RF＝1kΩ、C＝I00 pF～100 μF时，则该电
路的振荡频率可在几赫到几兆赫的范围内变化。
39
10.4.2 非对称式多谐振荡器
22
返回
（3）电容C充电，电路由暂稳态自动返回稳态。 在暂稳态期间，VDD经R对C充电，使vI2上升。
当vI2上升达到G2的VTH时，电路会发生如下正反馈 过程：
23
返回
使电路迅速由暂稳态返回稳态，vO1=VOH、 vO= VOL。
从暂稳态自动返回稳态之后，电容C将通过电阻 R放电，使电容上的电压恢复到稳态时的初始值。
（5）占空比q =t w /T 。通常q用百分比表示，如
第10章 脉冲波形的产生与整形1
0
VA
Vo1
Vo
VT+
VTH
电路状态迅速转换为Vo=VOH VDD
正向阈值电压VT+ ： VI上升过程中电路状态发生转换时对应 的输入电平。即VA = VTH时的VI=VT+
VI 0,VO 0
VI
V T
VA
VTH ,
VO 0
VA
R2 R1 R2
VI VO
VTH
R2 R1 R2
10
10.3 单稳态触发器 特点：
第一，它有稳态和暂稳态两个不同的工作状态；
第二，在外界触发脉冲作用下，能从稳态翻转到暂稳态，在 暂稳态维持一段时间以后，电路能自动返回稳态；
第三，暂稳态维持时间的长短取决于电路本身的参数，与触 发脉冲的宽度和幅度无关。
应用： 单稳态触发器被广泛用于脉冲整形、延时（产生滞后于
正向阈值电压VT+ 负向阈值电压VT-
VT
1
R1 R2
VTH
VT
1
R1 R2
VTH
回差电压 ∆VT=VT+— VT电压传输特性曲线：
VT
2
R1 R2
VTH
以V'0 作输出端
vO
2
R1 R2
VTH
v'O
2
R1 R2
VTH
0 VT-
VT+
vI
同相输出的施密特触发器
′
0 VT-
VT+
vI
VT 0
R1
R2 R2
V T
VT
R1
R2 R2
VTH
1
R1 R2
VTH
脉冲波形的产生与整形优秀课件
三、阈值电压 集成门电路的输出状态发生翻转时，所对应
的临界输入信号电压，用VTH 表示。 通常将转折区中点所对应的输入电压称为阈
值电压。一般TTL门电路取1.4V作为阈值电压， CMOS门电路取1/2电源电压作为阈值电压。
脉冲波形的产生与整形优秀课件
三、利用反相器对微积分脉冲进行整形处理 前述的微分电路和积分电路虽然可对波形进
后特性。
脉冲波形的产生与整形优秀课件
施密特触发器 a）电路图 b）传输特性 c）波形图
由于该施密特触发器两阈值电平为1/3VCC和 2/3VCC，
因而该电路存在1/3VC脉C冲的波形回的产差生与电整形压优秀。课件
思考题与习题
脉冲波形的产生与整形优秀课件
暂稳态：
由外界触发
暂稳态
自动返回
稳定状态
稳定状态
或 t =τ ln vC ( ) - vC (0 +) vC ( ) - vC ( t )
脉冲波形的产生与整形优秀课件
6.2 555定时器
555定时器是将模拟电路和数字电路集 成于一体的电子器件。它使用方便,带负载 能力较强, 目前得到了非常广泛的应用。
单定时器 型号：
双极型——555 单极型——7555
多谐振荡器波形图 脉冲波形的产生与整形优秀课件
（1） 工作原理
1► 0
0► 1
+
1正. 反第馈一过暂程稳：态及其自动翻转的过程 假定在接通电源的瞬间， 电暂路稳最态）初，处即于u┗I━Gu↑━0→11━关=━u1闭0━，1┛↓、u→0G2u=20打02↑。开状此态时（，设uO这1经时电为阻电R路到的u第O2一对 电u发I的结暂容生电果稳C下充位导态述电不致，正，断G即反1u上u馈门I0的升1过迅=电，0程速脉，位冲当：打波u等形u0开的2I于上产=，生1u升与。CG整到与形2优门Gu秀0课迅12件门之速的和关阈。闭值随，电着电压充路V电进TH的入后进第，行二电，路
第十章——脉冲波形的产生与整型
电路结构
vO
1
vO 1 D vI2 R G2
vI
vO1 G1 1 Cd vd Rd C 1
vO G2
G1 vI Cd
& vd Rd
C vC
D v I2 v C R VDD
(CMOS门，与非，负脉冲触发)
(CMOS门，或非，正脉冲触发)
1、CMOS或非门电路构成的微分型单稳态触发器 （1）电路结构 正脉冲触发 （2）工作原理分析 解决三个问题： ①什么是稳态？ ②如何在外部触 发脉冲作用下，由 稳态进入暂态？
vI
同相ST传输特性
反相ST传输特性
10.2 施密特触发器
4、施密特触发器应用
1. 波形变换
vI
0
vO1 VOH
VT VT
t
vo
0
t
vI
VOL o
VT_ VT+
2. 波形整形
vI
vI VT+ VT– 0 vO VOH VOL 0
1
vO
vI vI VT+ VT–
t
1
vO
0 vO VOH VOL 0
(3)当VI 1 至VTH , 又返回第一个暂稳态。
二、电压波形
脉冲宽度计算： TW T1 T2 T1 : C放电，从VTH VDD 放至VTH T2 : C充电，从VTH VDD 充至VTH
V( ) V( 0) tw RC ln V( ) V( t )
【题10-1】 在图题10-1所示的电路中，已知R1=10kW，R2=30kW， 其中CMOS非门电路的电源电压VCC=6V。 ① 计算该电路的正向阈值电压VT+、负向阈值电压VT－和回差电压ΔVT。 ② 画出该电路的传输特性曲线。
第10章 脉冲波形
uO的下降沿比uI的下降沿延迟了tw的时间。
数字电子技术
单稳态触发器小结
单稳态触发器可以由门电路构成，也可以由 555定时器构成。在单稳态触发器中，由一个暂稳 态过渡到稳态，其“触发”信号也是由电路内部 电容充（放）电提供的，暂稳态的持续时间即脉 冲宽度也由电路的阻容元件决定。
单稳态触发器不能自动地产生矩形脉冲，但 却可以把其它形状的信号变换成为矩形波，用途 很广。
对称式 多谐振荡器
数字电子技术
二、工作原理
假定接通电源后，由于某种原因使uI1有微小正跳变，则 必然会引起如下的正反馈过程 ：
使uO1迅速跳变为低电平、uO2迅速跳变为高电平， 电路进入第一暂稳态。 此后，uO2的高电平对C1电容充电使uI2升高，电容 C2放电使uI1降低。由于充电时间常数小于放电时间常数， 所以充电速度较快，uI2首先上升到G2的阈值电压UTH， 并引起如下的正反馈过程：
为数字—模拟混合集成电路。 可产生精确的时间延迟和振荡，内部有 3 个 5KΩ的电阻分压器，故称555。
在波形的产生与变换、测量与控制、家用电
器、电子玩具等许多领域中都得到了应用。
数字电子技术
各公司生产的 555 定时器的逻辑功能与外引线 排列都完全相同。
双极型产品 单555型号的最后几位数码 双555型号的最后几位数码 优点 电源电压工作范围 负载电流 555 556 驱动能力较大 5~16V 可达200mA CMOS产品 7555 7556 低功耗、高输入阻抗 3~18V 可达4mA
数字电子技术
10.4 多谐振荡器
1. 多谐振荡器没有稳定状态，只有两个暂稳态。 • 通过电容的充电和放电，使两个暂稳态相互交替， 从而产生自激振荡。 • 输出周期性的矩形脉冲信号，由于含有丰富的谐 波分量，故称作多谐振荡器。
数电第十篇-脉冲波形的产生与整形
03
锯齿波的线性整形
通过调整锯齿波的斜率， 使其线性化，从而改善脉 冲的形状。
锯齿波的幅度整形
通过改变锯齿波的幅度， 可以调整脉冲的宽度和高 度，实现脉冲的整形。
锯齿波的对称整形
通过调整锯齿波的上升沿 和下降沿，使其对称，从 而改善脉冲的形状。
三角波的整形
01
三角波的对称整形
时间测量
01
利用脉冲波形产生与整形技术，测量系统可以精确测量时间间
隔、速度和加速度等参数。
频率和周期测量
02
通过脉冲波形产生与整形技术，测量系统能够实现高精度的频
率和周期测量。
距离和位移测量
03
利用脉冲波形产生与整形技术，测量系统能够实现非接触式距
离和位移测量。
在控制系统中的应用
伺服电机控制
脉冲波形产生与整形技术 用于控制伺服电机的运动， 实现精确的位置和速度控 制。
三角波的产生
一种常见的脉冲波形，其形状类似于三角形，具有对 称性。
输入 标题
差分电路
利用差分电路可以产生三角波。差分电路将输入的矩 形脉冲进行差分运算，形成三角波。
三角波
波形发生器
通过模拟电路（如运算放大器等）也可以产生三角波。 模拟电路将输入信号进行线性放大或缩小，形成三角
波波形。
模拟电路
波形发生器（如函数发生器）也可以产生三角波。波 形发生器内部通常包含差分电路，将输入信号进行差 分运算，形成三角波波形。
02
脉冲波形的整形
矩形脉冲的整形
矩形脉冲的对称整形
通过调整矩形脉冲的上升沿和下降沿， 使其对称，从而改善脉冲的形状。
矩形脉冲的幅度整形
矩形脉冲的延迟整形
通过引入适当的延迟，可以调整矩形 脉冲的起始时间和持续时间，实现脉 冲的整形。
脉冲波形的产生和整形
第十章脉冲波形的产生和整形内容提要本章主要介绍矩形波的产生和整形电路。
在矩形波产生电路中介绍几种常用的多谐振荡器－对称式和非对称多谐振荡器、环形振荡器以及用施密特触发器和555定时器构成的多谐振荡器等。
此外对几种不同类型的压控振荡器也做了介绍。
在整形电路中，介绍了施密特触发器和单稳态触发器。
本章也讨论了最常用的555定时器及其所构成的施密特触发器、单稳态触发器及多谐振荡器的电路及工作原理。
本章内容10.4 多谐振荡器10.5 555定时器及其应用一、产生矩形脉冲的途径形如图10.1.1所示。
其中：图10.1.1脉冲周期T ：周期行重复的脉冲序列中，两个相邻脉冲之间的时间间隔。
有时也用频率f＝1/ T表示单位时间内脉冲重复的次数上升时间t r ：脉冲上升沿从0.1V m 上升到 0.9V m 所需要的时间图10.1.1W ：从脉冲前沿到达0.5V m 起，到脉冲后沿到达0.5V m 为止的一段时间。
下降时间t ：脉冲下降沿从图10.1.1占空比q ：脉冲宽度与脉冲周期的比值，即q ＝t w 注：在脉冲整型或产生电路用于数字系统时，有时对脉冲有些特殊要求，如脉冲周期和幅度的稳定性10.2 施密特触发器（Schmitt Trigger）换时对应的输入电平，与输入信号从高电平下降过程在电路状态转换时，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。
注：利用这两个特点不仅能将边沿变化缓慢地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波脉冲高、低电平上的噪声有效地清除。
图10.2.111I v 1R 2R I v ′o v 1o v ov ′G 1G 2图6.2.1 用C M O S 反相器构成的施密特触发器（a ）电路I v v ′I v o v 设反相器G 1和G 2均为CMOS 门，其阈值电压为＝011≈+=v R R v A ①当v I ＝0时， v o1＝ V OH ， v o ＝ V OL ≈0，此时G 1门的输入电压为逐渐升高到使得v A＝时，反相器进入电压传输特性的放大区（转折区），故v A的增加，会引起下面的正反馈，即v1o v vA设施密特触发器在输入信号v I 正向增加时的门槛电T ＋，称为正向阈值电压，此时v o ＝0， G 1门的输入电压为++=T 212TH V V R R R v A ＝121T V V R R R R ++＝于也存在正反馈，即ov 使电路迅速跳变到v o ＝V OL ≈ 0此时施密特触发器在v I 下降时对应输出电压由高电平转为低电平时的输入电压为DD 211T 2120211I 212TH V V V R R R R R R v R R R v R R R v A ++++++=－＝＝TH21T V )1V R R −＝（－由于V TH ＝ V DD / 2，故只要v ITH21T T T V 2V V V R R =∆－＋－＝THT I V R R V V )(211+==+THT I V R R V V )(211−==−施密特触发器的电压传输特性为图10.2.2所示图10.2.2TH V DDV Iv ov V O L＋T V －T V TV ∆TH V DD V Iv Av 0＋T V －T V TV ∆(a ）同相输出（b ）反相输出V O HV O LV O H用门电路组成的施密特触发器TH DDV Iv ＋T －T TH V V Av 0＋T V －T V TV ∆(a ）同相输出（b ）反相输出图100..2.3由C M OS 反相器构成的施密特触发器的电压传输特性V O LV O H图10.2.3(a)是以v o 做为输出的， v o 和v I 同相位；而图10.2.3(b)是以v ′A 做为输出的，利用施密特触发器可以将边沿变化缓慢的周期性信号变换为边沿很陡的矩形脉冲DD V I v ＋（b ）反相输出反相器构成的施密特触发器的电压传输特性利用施密特触发器将一系列幅度不同的脉冲信号，其中幅度大于正向阈值电压的幅度鉴别出来。
脉冲波形的产生和整形阎
石英振荡片实现了无线电播音中的稳频，随 后各国相继采用，使无线广播振荡电磁回路 稳频成为压电晶体的最重要应用之一。
10.5 555定时器及其应用 10.5.1 555定时器 （数/模混合IC） 一、电路结构 由电压比较器C1,C2组成
触发器
输出缓冲器G3,G4
tw
(
R
RO
)C
ln
V() V()
V( 0) V(t )
(R
RO
)C
ln
VOH VTH
*tre (3 ~ 5)( R RO' )C
输 出 脉 冲 宽 度 （VO
0时
间
）
等
于VA
从VOH
放
电
至VT
的
H
时
间
。
二、微分型
G1和G2为CMOS
门
1 VOH VDD ,VOL 0,VTH 2 VDD
使电路迅速跳变到 vO VOH
VA
VTH
R2 R1 R2
vI
VI
VT
(1
R1 R2
)VTH
VI
0,VA1
R1
R1 R2
VDD
VO
0,VA2
R2 R1 R2
VI
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
（c）回差电压ΔVT
图中：ΔVT= VT+－VT—=1 /3VCC
10.5.3 由555定时器构成的单稳态触发器
单稳态触发器——有一个稳态和一个暂稳态；在触发 脉冲作用下，由稳态翻转到暂稳态；暂稳状态维持 一段时间后，自动返回到稳态。
数字电子技术 第10章 脉冲波形的产生电路
第10章脉冲波形的产生与整形电路内容提要：本章主要介绍多谐振荡器、单稳态触发器和施密特触发器的电路结构、工作原理及其应用。
它们的电路结构形式主要有三种：门电路外接RC电路、集成电路外接RC电路和555定时器外接RC电路。
10.1概述导读:在这一节中，你将学习：⏹多谐振荡器的概念⏹单稳态触发器的概念⏹施密特触发器的概念在数字系统中，经常需要各种宽度和幅值的矩形脉冲。
如时钟脉冲、各种时序逻辑电路的输入或控制信号等。
有些脉冲信号在传送过程中会受到干扰而使波形变坏，因此还需要整形。
获得矩形脉冲的方法通常有两种：一种是用脉冲产生电路直接产生，产生脉冲信号的电路称为振荡器；另一种是对已有的信号进行整形，然后将它变换成所需要的脉冲信号。
典型的矩形脉冲产生电路有双稳态触发电路、单稳态触发电路和多谐振荡电路三种类型。
（1）双稳态触发电路又称为触发器，它具有两个稳定状态，两个稳定状态之间的转换都需要在外加触发脉冲的作用下才能完成。
（2）单稳态触发电路又称为单稳态触发器。
它只有一个稳定状态，另一个是暂时稳定状态（简称“暂稳态”），在外加触发信号作用下，可从稳定状态转换到暂稳态，暂稳态维持一段时间后，电路自动返回到稳态，暂稳态的持续时间取决于电路的参数。
（3）多谐振荡器能够自激产生连续矩形脉冲，它没有稳定状态，只有两个暂稳态。
其状态转换不需要外加触发信号触发，而完全由电路自身完成。
若对该输出波形进行数学分析，可得到许多各种不同频率的谐波，故称“多谐”。
脉冲整形电路能够将其它形状的信号，如正弦波、三角波和一些不规则的波形变换成矩形脉冲。
施密特触发器就是常用的整形电路，它利用其著名的回差电压特性来实现。
自测练习1．获得矩形脉冲的方法通常有两种：一种是（）；另一种是（）。
2．触发器有（）个稳定状态，分别是（）和（）。
3．单稳态触发器有（）个稳定状态。
4．多谐振荡器有（）个稳定状态。
10.2 多谐振荡器导读:在这一节中，你将学习：⏹ 门电路构成多谐振荡器的工作原理 ⏹ 石英晶体多谐振荡器电路及其优点 ⏹ 秒脉冲信号产生电路的构成方法多谐振荡器是一种无稳态电路，它不需外加触发信号，在电源接通后，就可自动产生一定频率和幅度的矩形波或方波。
第10章-脉冲波形
(3) CO为控制电压输入端。 当CO悬空时，UR1＝2/3VCC，UR2＝1/3VCC。 当CO＝UCO时，UR1＝UCO，UR2＝1/2UCO
阈值电压UT+和负向阈值电压UT－）。 ⑶状态翻转时有正反馈过程，从而输出边沿陡峭旳
矩形脉冲。
10.2.1 用门电路构成旳施密特触发器
一、电路构造
两个CMOS反相器， 两个分压电阻。
主要用途： 把变化缓慢 旳信号波形 变换为边沿 陡峭旳矩形 波。
用集成门电路构成旳施密特触发器 （a） 电路 （b）逻辑符号
负载电流
双极型产品
CMOS产品
555
7555
556
7556
驱动能力较大 低功耗、高输入阻抗
5~16V
3~18V
可达200mA
可达4mA
10.5.1 555定时器
1. 电路构成 电阻分压器 电压比较器 基本RS触发器
缓冲器 放电管T
555定时器 (a) 原理图 (b)外引线排列图
4.5～16V
555 定时器
（2）外加触发信号，电路翻转到暂稳态。 当uI产生正跳变时，uO1产生负跳变，经过电容C耦合， 使uI2产生负跳变，G2输出uO产生正跳变；uO旳正跳变反 馈到G1输入端，从而造成如下正反馈过程：
使电路迅速变为G1导通、G2截止旳状态，此 时，电路处于uO1=UOL、uO=uO2=UOH旳状态。然 而这一状态是不能长久保持旳，故称为暂稳态。
态，但能够自动返回稳态； 暂稳态维持旳时间取决于电路本身旳参数，
一般是放电参数RC。
10.3.1 微分型单稳态触发器
1. 电路构成及工作原理 暂稳态是靠RC电路旳充放电过程来维持旳。 因为图示电路旳RC电路接成微分电路形式，故该电
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触
tre
发
tW VCC
稳暂 态态
P493
R
VI
S
VC
3.暂稳态 电容C充电
C
4.自动返回
VC =2/3 VCC－ VO=0 － TD导通 －C放电－ VC=0. Tre恢复时间
分辨时间td: td=tw+tre
最小触发间隔
15
（三）工作参数
R S
tw
=
RCln VCC - 0 VCC - VT
(VT
(VT+
=
2VCC 3
; VT-
=
VCC ) 3
= R2Cln2 + R1Cln2
Cln2(R1 + R2 )
占空比: q = T1 = R2 T R1 + R2
章首页 13
10.5.3 用555定时器构成单稳态触发器 （一） 电路的特点
1.有两个状态——稳态、暂稳态(简称为暂态)； 2.在外界触发脉冲作用下，能从稳态翻转到暂稳态，
1.波形变换; 2.脉冲整形; 3.脉冲鉴幅
脉冲整形
P464
波形变换
脉冲鉴幅
返回吗？ 章首页 11
10.4.4 构成多谐振荡器
P487
t = RCln vC () - vC(0) vC () - VC (t)
假定VOH VCC
T
=
T1
+ T2
=
RCln
VCC - VTVCC - VT+
+ RCln
占空比:
q R1 R1 + R2
章首页 18
10.4.5石英晶体多谐振荡器
488
石英晶体电抗的频率特性如图。 f0 称为固有频率。
f0 石英晶体多谐振荡器的频 率就是固有频率f0
章首页 19
第10章作业题号
【10.19】 【10.20】 【10.22】 【10.23】 【10.25】 【10.26】
vC (0) VC (t)
= RCln VCC - 0 = RCln3
VCC
-
2 3
VCC
21
[10.19]阈值电平 1. Vcc=12V, Vco不接, VT+=8V, VT-=4V, ΔVT=4V 2. Vcc=9V, Vco=5V, VT+=5V, VT-=2.5V, ΔVT=2.5V 问图10.5.4中单稳态触发器对输入信号的宽度是否有有限制？ 答：有限制，不能长于暂稳态的长度（1.1RC）。解决办法：加微分 电路，带上拉电阻的隔直电容。见下页。
电源电 最大负 压范围 载电流 双极型 555电路 5—16V 200mA
CMOS型 555电路 3—18V 4mA
CB555 是国产双极型电路； CH7555是CMOS型电路。
CB555电路结构图
5
比较器 V
VC
555定时器的组成部分
VC
V0
V+>V- V0=1
R
V+<V- V0=0
S
基本RSFF
R
VT- =VCC/3
S
VO
t
0.01uF
555
t 详细分析
8
分析:
输入电压由0V上升 到VCC和由VCC下降 到0V时，电路状态 如何变化。
VI
VT+ =2VCC/3
VT- =VCC/3
VO
t
1-0触发电平 VI=2VCC/3
t
0-1触发电平 VI=VCC/3
R S
VI
返回
V0 8
10.2.3 施密特触发器的应用
在暂稳态维持一段时间后，再自动返回到稳态； 3.暂态维持时间长短取决于电路本身参
数,与触发脉冲宽度和幅度无关。
tW
tW
14
（二 ） 工作原理 1.稳态 VI=VIH
VO=0-- TD导通－ VC=0V 若上电瞬间非此状态，
电路会自动回到此状态。
2. 触发 VI=VIL
VO=VOH– TD截至－ VC=0V
放电管TD
Q’ =1 TD导通 控制电压VCO作用: 控制比较电压阈值
VCO端未接外部电压时:
V
R1
2 3
VCC
VR 2
1 3
VCC
VCO端接外部电压时:
V R1 VCO
VR 2
1 2
VCO
6
电路的功能：
2VCC / 3
当两个阈值电压为：
R
VR1=2VCC / 3
VR2=VCC / 3
S
5随5着5定端时V器I1和可V以I2 看端成 置的1电、压清不0同电，平电不路同 的状基态本将S随R之FF变. 化：
=
15 103
1 0.0110-6
0.69
9.66kHz
26
[10.26] 计算Vo1高电平持续时间TH=1.1 s，低电平TL=1.04 s； VOH=11 V， 据图可以算出VCO=8.8 V VOL=0.2 V，据图可以算出VCO=6 V
计算得到低音611 Hz和高音876 Hz，分别持续1.1 s和1.04 s
S1按下时，基极电流很小，可忽略, 有:
VB
=
Rb R1 + Rb
VCC
=
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
20 12 10 + 20
=
8V
或者
VE = VB + 0.3 = 8.3V = VCO
VR1
=
R1 R1 + Rb
VCC
=
4V
VRE = VR1 - VBE = 3.7V
VE = VCC - VRE = 8.3V = VCO
2 3
VCC )
RCln VCC - 0
VCC
-
2 3
VCC
= RCln3 = 1.1RC
VCC
T
t = RCln vC () - vC(0) vC () - VC (t)
tw
VCC
要求：VI负脉冲宽度T<tW
否则需加微分电路－宽脉冲变换为窄脉冲？ 章首页 16
10.5.4 构成多谐振荡器
t = RCln vC () - vC(0)
零状态响应
V充 (t) V放 (t)
-t
V2 (t) = V(0)e RC
零输入响应
-t
-t
V(t) = V()(1 - e RC ) + V(0)e RC
t = RCln V() - V(0) V() - V(t)
R
V1 (t)
C
VCC = V() V(t)
V2 (t)
R
V(t)
VC = V(0) C
1
第十章 脉冲波形的产生和整形
10.1 概 述 矩形脉冲的主要参数：
1. 脉冲周期T. 脉冲频率f = 1/T (决定了状态变化的速度－电路的工作速度)； 2. 脉冲幅度VM. 3. 脉冲宽度tW 4. 上升时间tR (带宽); 5. 下降时间tF; 6. 占空比 q=tW /T;
1
本章的主要内容：产生CP信号和对CP信号进行整容的3种电路。
（一）电路的特点
vC () - VC (t)
（二）电路的原理
T
=
T1
+ T2
=
(R1
+ R2 )Cln V0
VCC - VTVCC - VT+
+ RV20Cln
VT+ VT-
= (R充1 + 2R2 )Cln2 q = 电T1 = R1 + R2
放 电
> 50%
T R1 + 2R2
R S
17
（三）改进电路
VCC
>
VI
,
dT dVI
>0
导数大于零，单调递增，所以VI增加，周期T也随之增大，频率24则减小。
[10.24] PNP三极管是共集电极组态，为射极跟随器，即发射极VE VB相差0.3 V （因为锗管导通电压低）。 当所有按键断开时，VB＝0，VE＝0.3 V， 多谐振荡器不振，即不响 当按键按下时，VB数值改变，VE改变，多谐振荡器振荡，VCO＝VE
章首页 20
[10.20]延时电路
习题解答
TD
=
RCln
vR () vR () -
vR (0) VR (t)
= RCln 0 - VCC = RCln3
0
-
1 3
VCC
= 91103 Ω 2510-6 F 1.1 2.5S
用电阻两端电压计算时间更方便一些！！
TD
=
RCln
vC() vC() -
1. 施密特触发器（其实是一种特殊的门电路） 特点是有两个门限电压。如图其电压传输特性曲线的比较
VT
VT- VT+
滞回特性
2. 单稳态触发器，状态包括一个稳态和一个暂稳态，简称暂态.
tW
tW
2
3. 多谐振荡器，状态包括两个暂稳态，产生clk信号。
4. 重点内容： (1)555定时器工作原理 (2)用555定时器构成3种电路的方式 (3)参数计算
第十章 脉冲波形 的产生和整形－29
10.1 概述？
总目录
基本要求
10.5 555定时器及其应用？
10.5.1555定时器的电路结构与功能
10.5.2构成施密特触发器？
10.5.3构成单稳态触发器？
10.5.4构成多谐振荡器？
10.4.5关于石英晶体多谐振荡器？－附加
作业题？(20-29)
作业题号？