图26555定时器构成的施密特触发器

2.振荡周期的计算 • （1） T1的计算 • （2） T2的计算
6.1.2 石英晶体多谐振荡器

为得到频率稳定性很高的脉冲波 形，多采用由石英晶体组成的石英晶 体振荡器，石英晶体的电路符号和阻 抗频率特性如图6.3所示。
图6.3 石英晶体的电路符号及阻抗频率特性

由阻抗频率特性曲线可知，石英晶 体的选频特性非常好，它有一个极为稳 定的串联谐振频率fS，且等效品质因数Q 值很高。当频率等于fS时，石英晶体的电 抗为0 ，而当频率偏离 fS 时，石英晶体的 电抗急剧增大，因此，在串联谐振电路 中，只有频率为fS的信号最容易通过，而 其他频率的信号均会被晶体所衰减。 fP是石英晶体的并联谐振频率 。

② 采用外部定时电阻（阻值应在 1.4 kΩ～40kΩ 之间），此时 Rint 引脚（ 9 脚）应悬空，外部定时电阻接在引脚 Rext/Cext（11脚）和VCC之间。 74121的输出脉冲宽度为
图6.10 积分型单稳态触发器
6.2.2 集成单稳态触发器

集成单稳态触发器分为可重复触发 和不可重复触发两种形式。

两种单稳态触发器的工作波形分别 如图6.11（a）、（b）所示。
图6.11 两种单稳态触发器的工作波形
1.不可重复触发的集成单稳态触发器

74121 是一种 TTL 的不可重复触发 集成单稳态触发器，其引脚图如图 6.12 所示。

石英晶体的串联谐振频率 fS 和并联 谐振频率fP仅仅取决于石英晶体的几何尺 寸，通过加工成不同尺寸的晶片，即可 得到不同频率的石英晶体，并且串联谐 振频率fS和并联谐振频率fP的值非常接近。 用石英晶体组成的多谐振荡器分为 串联型和并联型两种形式。


为了改善输出波形和提高负载能力， 一般在石英晶体振荡器的输出端加一级
反相器，如图6.4和图6.5所示。
图6.4 串联型石英晶体振荡器
图6.5 并联型石英晶体振荡器
6.1.3 多谐振荡器的应用

多谐振荡器可以产生一定频率、一
定幅值的矩形波或者方波，广泛应用于
音响、报警电路或系统的时钟、计时等
方面，图6.6所示是一种秒信号产生电路。
图6.6 秒信号产生电路
6.2 单 稳 态 触 发 器
第6章 脉冲波形的产生与变换
6.1 多 谐 振 荡 器 6.2 单 稳 态 触 发 器
6.3 施 密 特 触 发 器
6.4 555定时器及其应用
读图练习：ASCII码键盘编码电路
综合训练：数字钟的设计与实现

脉冲波形是数字电路或系统中最常用
的信号。脉冲波形的获取，通常采用两种
数。
6.2.1 门电路组成的单稳态触发器
1.微分型单稳态触发器
• （1） 电路组成及工作原理

微分型单稳态触发器可由与非门或 者或非门电路构成，图6.7（a）、（b） 分别为由与非门和或非门构成的单稳态 触发器。
图6.7 微分型单稳态触发器
① 没有触发信号时，电路处于稳态
② 外加触发信号，电路由稳态翻转到暂稳态

由门电路组成的多谐振荡器有多种 电路形式，图6.1是一种由CMOS门电路 组成的多谐振荡器。
图6.1 所示电路的原理图和波形图
图 6 2
. CMOS
门 电 路 组 成 的 多 谐 振 荡 器 的 原 理 图 和 波 形 图
• （1） 第一暂稳态及电路Βιβλιοθήκη Baidu动翻转的过 程 • （2） 第二暂稳态及电路自动翻转的过 程
• （2）定时

74121 的定时时间取决于定时电阻 和定时电容的数值。定时电容Cext连接在 引脚 Cext（10 脚）和 Rext/Cext（11 脚）之 间。如果使用有极性的电解电容，电容 的正极应接在Cext引脚（10脚）。对于定 时电阻，有两种选择： ① 采 用 内 部 定 时 电 阻 Rint （Rint=2kΩ），此时只需将Rint引脚（9脚） 接至电源VCC；
6.1.1 门电路组成的多谐振荡器
1.电路组成及工作原理
由门电路组成的多谐振荡器具有以下特点。 ① 电路中含有开关器件，用于产生 高、低电平。常用的开关器件有门电路、 电压比较器、BJT等。 ② 具有合适的反馈网络，将输出电 压反馈到开关器件的输入端使之改变输出 状态。

③ 有延时环节，以获得所需要的 振荡频率。一般情况下，反馈网络兼有 延时作用，由阻容元件构成，利用RC电 路的充、放电特性实现延时。
单稳态触发器可以在外部触发信号作 用下，输出一个一定宽度、一定幅值的脉 冲波形。它具有以下特点。 ① 电路有一个稳态和一个暂稳态。 ② 没有触发信号时，电路始终处于 稳态，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。 暂稳态持续的时间取决于电路中RC的参
图 6 12 74 12 1 的 引 脚 图
.
• （1） 触发方式

74121 集成单稳态触发器有 3 个触发 输入端，在下列情况下，电路可由稳态翻 转到暂稳态： ① 在A1、A2两个输入中有一个或两 个为低电平的情况下，B发生由0到1的正跳 变； ② 在 B 为高电平的情况下， A1、A2 中有一个为高电平而另一个发生由 1 到 0 的 负跳变，或者A1、A2同时发生负跳变。
③ 电容充电，电路由暂稳态自动返回至稳态

电路各点工作波形如图6.8所示。
图6.8 微分型单稳态触发器各点工作波形
• （2） 主要参数计算
① 输出脉冲宽度tW
② 恢复时间tre
③ 最高工作频率fmax
2.积分型单稳态触发器

图 6.10 是由或非门构成的单稳态触
发器及其各点的工作波形图。
方法：一种是利用脉冲信号产生器直接产
生；另一种是对已有的信号进行变换，使
之成为能够满足电路或系统要求的标准的
6.1 多 谐 振 荡 器
多谐振荡器可以产生连续的、周期性 的脉冲波形。它是一种自激振荡电路。多 谐振荡器有两个暂稳态，没有稳态，工作 过程中在两个暂稳态之间按照一定的周期 周而复始地依次翻转，从而产生连续的、 周期性的脉冲波形。