数字电路脉冲信号
脉冲信号原理
脉冲信号原理
脉冲信号原理是指在时间上持续时间很短的信号，通常是由电压或电流的突然变化所产生。
脉冲信号的特点是信号幅度从0
突变到一个较高的数值，然后迅速恢复为0。
脉冲信号在实际应用中具有广泛的用途，例如在通信系统中用于数据传输，可以将数字信号转换为脉冲信号进行传输。
此外，脉冲信号也可用于测量和控制系统中的精确时序操作。
脉冲信号可以通过不同的方式产生，其中一种常见的方法是使用多谐振荡器。
多谐振荡器可以产生处于不同频率的连续信号，然后通过限幅器将信号转换为脉冲信号。
在脉冲信号的传输过程中，由于信号的宽度很短，所以在传输过程中信号可能会受到一些干扰。
因此，为了确保信号的稳定性和可靠性，在信号传输中通常需要进行信号调制和解调的处理。
此外，脉冲信号在数字电路和计算机系统中也具有重要的应用。
在数字电路中，脉冲信号可用于表示二进制数据中的0和1，
对于计算机系统而言，脉冲信号的传输速度也是性能评估的重要指标之一。
总之，脉冲信号原理是一种重要的信号处理方式，通过控制信号的突变和恢复，实现了精确的时序操作和数据传输。
在不同领域的应用中，脉冲信号都发挥着关键的作用。
脉冲信号是什么？它与频率,占空比,正、负逻辑间是什么关系？
在数字电子系统中，所有传送的信号均为开关量，即只有两种状态的电信号，这种电信号，我们称作做脉冲信号，这是所有数字电路中的基本电信号一个标准的脉冲信号如下图所示。
我们把脉冲信号由低电压跳变至高电压的脉冲信号边沿称做上升沿，把由高电压跳边至低电压的边沿称下降沿，有的资料上又叫前沿，后沿。
把电压低的称做低电平，电压高的称做高电平假设脉冲信号的周期为T，脉冲宽变为t1则有下面一些基本概念。
频率f：指一秒种内脉冲信号周期变化的次数，即f = 1 / T周期越小，频率越大。
有了频率这个概念，我们现在就来讨论一下从PLC输入端输入开关信号的最高频率问题。
由上一章扫描及PLC的滞后知识可知，PLC的扫描周期主要由用户程序的长短所决定，假定其扫描周期为20ms，并考虑到输入滤波器的响应延迟为10ms，则PLC执行扫描周期为30ms。
如果输入信号的变化小于30ms的话由扫描原理可知，PLC完全可能检测不到，也就是说输入信号的脉宽一定要大于30ms，这样，输入信号的频率就受到了限制。
我们假定输入信号是占空比为50%的脉冲信号，则其周期为T=2t1=60ms那么输入信号的频率不能大于1/60ms=16.6HZ。
这对于按钮，普通开关等一般工业控制场合是完全可以的，但对于要求I/O响应速度高的实时控制场合就不能适应了。
对于要求高速响应的场合，不同厂家的PLC都在软件和硬件上采取了很多措施，提高I/O的响应速度。
FX2N设计了高速计数模块，提供了X0～X7共8个高速输入端，，其RC滤波器的时间仅为0.5us在软件方面采用I/O即时信息刷新方式，中断传送方式和能用指令修改的数字式滤波器等。
因此可以处理的输入信号频率有了很大提高，可以达到20KHZ。
占空比：指脉冲宽度t1与周期T的比例百分比。
为t1/T %。
占空比的含义是脉冲所占据周期的空间，占空比越大，表示脉冲宽度越接近周期T，也表示脉冲信号的平均值越大。
正逻辑与负逻辑：脉冲信号只有两种状态：高电平和低电平，与数字电路的二种逻辑状态“1”和“0”相对应，但到底是高电平表示“1”还是低电平表示为“1”都可因人而设。
数字电路时钟脉冲
数字电路时钟脉冲数字电路中的时钟脉冲是电子设备中非常关键的信号之一。
它用于同步和驱动各个模块的工作，确保电路的正常运行。
本文将详细介绍数字电路中的时钟脉冲的定义、特性、应用及其相关设计注意事项。
一、时钟脉冲的定义与特性时钟脉冲是指数字电路中周期性变化的信号，通常表现为方波或脉冲波形。
其周期性变化特性使得时钟脉冲在数字系统中具有重要的角色，它决定了各个部件的工作时间及数据传输的时间间隔。
时钟脉冲的频率可以决定系统的响应速度和处理能力。
在数字电路中，时钟脉冲的频率由一个名为振荡器的电路产生。
振荡器通常由晶体振荡器或者是集线器构成。
它们能够产生稳定且具有一定频率的振荡信号，将其输出作为时钟信号。
二、时钟脉冲的应用时钟脉冲在数字电路中有多种应用，下面将分别介绍其中的几个应用场景。
1. 同步器件时钟脉冲可以用于同步不同模块之间的工作。
通过时钟信号的控制，各个模块能够按照同步的节奏进行数据传输或处理。
这对于保证数据的准确性和系统的正常运行非常重要。
2. 时序控制时钟脉冲可以用于控制数字电路中的时序操作。
比如，时钟脉冲可以用于电脑的CPU中，控制指令的执行和数据的读写。
它确保了指令按照正确的时间顺序执行，避免数据错误或者系统崩溃。
3. 脉冲计数器时钟脉冲还可以用于实现脉冲计数器。
脉冲计数器是一种数字电路，用于计数输入脉冲的数量。
通过时钟脉冲的触发，计数器可以精确地计数脉冲的次数，并输出相关的计数结果。
脉冲计数器在电子设备中的计数、计时和测量等方面有着广泛的应用。
三、设计注意事项在设计数字电路时，时钟脉冲的合理设计非常关键。
下面列举几个设计时需要注意的事项。
1. 时钟信号的频率要合适时钟信号的频率过高或过低都会对数字电路的性能造成影响。
过高的频率可能导致信号传输速度不够快，过低的频率则可能引起系统响应慢。
因此，设计时需要根据具体的应用场景选择合适的频率。
2. 时钟信号的稳定性要保证时钟信号的稳定性对于数字电路的正常工作至关重要。
数字电路基础
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2
这里的0和1不是十进制数中的数字，而是逻辑0和逻辑1。
产生和处理这类数字信号的电路称为数字电路或逻辑电路。数字电 路的任务是对数字信号进行运算（算术运算和逻辑运算）、计数、存贮、 传递和控制。
2．脉冲信号
t
t
所谓脉冲，是指脉动、短促和不连续的意思。
在数字电子技术中，把作用时间很短的、突变的电压或 电流称为脉冲。 数字信号实质上是一种脉冲信号。
解： ( 10 ) 2 1 1 2 5 1 1 2 3 1 1 2 2 1 1 2 1 1 2 0 ( 4 ) 1 (5 F )1D 65 12 6 1 1 5 1 6 1 1 3 0 6 ( 15 )10 33
（2）十进制数转换成二、十六进制数 十进制数转换成二进制数或十六 进制数，要分整数和小数两部分分别进行转换，这里只介绍整数部分的转 换。通常采取除2或除16取余法，直到商为0止。读数方向由下而上。
1·0=0；1·1=1
Y=A+B 0+0=0；0+1=1；
1+0=1；1+1=1
Y= A
0 1 10
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能实现与、或、非三种基本逻辑运算关系的单元电路分别叫做与门、 或门、非门（也称反相器），其对应的逻辑符号如图6.2.2所示。
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2．复合逻辑运算
与、或、非是三种最基本的逻辑关系，任何其他的复杂逻辑关系都可 由这三种基本逻辑关系组合而成。
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例6.1.5 将十进制数(58)10 分别
转换成二进制数和十六进制数。
先将(58)10转换成二进制数，
采取“除2取余法”，过程如下
脉冲工作原理
脉冲工作原理
脉冲工作原理是指在电子设备或系统中，通过传输脉冲信号来实现特定功能的一种工作方式。
脉冲信号是由短暂的高电平或低电平脉冲组成的，通过不同的脉冲宽度、频率和幅度来代表不同的信息或执行各种控制操作。
脉冲工作原理的基本思想是利用脉冲信号的特性，在相对较短的时间内完成特定任务。
在数字电子电路中，通常使用的是正方形脉冲波形，其形状由高电平和低电平的时间比例决定。
通过改变脉冲的宽度和频率，可以控制电路的运行状态、信号的传输速度和数据的处理。
脉冲工作原理广泛应用于各种电子设备和系统中。
例如，在数字电路中，脉冲工作原理可以实现逻辑门电路的运算，通过不同的脉冲组合来完成各种布尔逻辑运算。
在通信领域，脉冲工作原理可以用于数字信号的传输和调制，通过改变脉冲的宽度和频率来表示不同的数据信息。
在计时和测量领域，脉冲工作原理可以用于实现精确的时间计数和测量功能。
脉冲工作原理的关键在于准确地控制脉冲的时序和幅度。
通常，通过时钟信号来同步脉冲的产生和处理，确保电路的稳定和可靠性。
同时，还需要考虑脉冲的上升时间和下降时间，以及信号的噪声和干扰对脉冲的影响。
总结起来，脉冲工作原理是一种利用脉冲信号进行电子设备和系统运行的工作方式。
通过调节脉冲的宽度、频率和幅度，可
以实现不同的功能和控制操作。
脉冲工作原理在数字电路、通信、计时和测量等领域都得到了广泛应用。
脉冲电路原理
脉冲电路原理脉冲电路是电子学中的一个重要概念，它在数字电子技术、通信系统、计算机等领域都有着广泛的应用。
脉冲电路的原理是指脉冲信号在电路中的产生、传输和处理的基本原理，它涉及到电子元器件的工作特性、信号的传输方式以及电路的设计和分析方法等内容。
本文将从脉冲电路的基本原理入手，介绍脉冲电路的相关知识。
1. 脉冲信号的特点。
脉冲信号是一种时间非常短、幅度非常大的电信号，它通常用来传输数字信息或者触发特定的动作。
脉冲信号的特点包括上升时间、下降时间、脉冲宽度、脉冲重复周期和脉冲幅度等。
在脉冲电路中，我们需要关注脉冲信号的这些特点，以便正确地设计和分析电路。
2. 脉冲发生器。
脉冲发生器是产生脉冲信号的电路，它可以采用多种原理来实现，比如基于放电管、集成电路、振荡器等。
脉冲发生器的设计需要考虑到脉冲信号的频率、幅度、上升时间和下降时间等参数，同时还需要考虑电路的稳定性、抗干扰能力和功耗等因素。
3. 脉冲传输线。
脉冲传输线是用来传输脉冲信号的特殊传输线路，它的特点是在信号传输过程中会受到传输线效应的影响，比如传输延迟、波形失真、反射等。
在脉冲电路设计中，我们需要考虑传输线效应对信号的影响，采取合适的补偿措施来保证信号的质量。
4. 脉冲电路的应用。
脉冲电路在数字电子技术中有着广泛的应用，比如在数字计数器、触发器、时序电路、脉冲调制解调器等电路中都会用到脉冲信号。
此外，在通信系统、计算机接口、测量仪器等领域也都会用到脉冲电路。
因此，对脉冲电路的理解和掌握对于电子工程师和电子技术人员来说是非常重要的。
总结。
脉冲电路作为电子学中的重要内容，其原理涉及到脉冲信号的特点、脉冲发生器、脉冲传输线以及应用等方面。
通过对脉冲电路原理的学习，可以帮助我们更好地理解和应用脉冲电路，为电子技术领域的工作提供更多的可能性。
希望本文能够对读者有所帮助，谢谢！。
脉冲信号原理
脉冲信号原理脉冲信号是一种特殊的信号类型，它在工程和科学领域中具有重要的应用价值。
脉冲信号具有瞬时性强、能量集中、频率宽、波形多样等特点，因此在通信、控制、雷达、生物医学等领域得到了广泛的应用。
本文将从脉冲信号的基本原理、特性和应用等方面进行介绍。
一、脉冲信号的基本原理。
脉冲信号是一种短暂的、突发的信号，它可以看作是时间上极窄的矩形脉冲。
脉冲信号的产生可以通过各种方式实现，例如在数字电路中，可以通过逻辑门的开关控制产生脉冲信号；在模拟电路中，可以通过开关电路控制产生脉冲信号。
脉冲信号的基本原理是在一个很短的时间内传输大量的能量，因此在很多应用中，脉冲信号被用来传输信息或者控制系统的运行。
二、脉冲信号的特性。
脉冲信号具有以下几个显著的特性，首先，脉冲信号的能量集中在一个很短的时间内，因此它的峰值功率很高；其次，脉冲信号的频率宽，即包含的频率成分较多，这使得脉冲信号在信息传输中具有很大的带宽；最后，脉冲信号的波形多样，可以根据具体的应用需求设计不同形式的脉冲信号。
这些特性使得脉冲信号在通信、雷达、生物医学等领域有着广泛的应用。
三、脉冲信号的应用。
脉冲信号在通信系统中被广泛应用，例如在雷达系统中，脉冲信号被用来测量目标的距离和速度；在数字通信系统中，脉冲信号被用来传输数字信息。
此外，脉冲信号还被应用于控制系统中，例如在工业自动化控制中，脉冲信号被用来控制执行机构的运动。
在生物医学领域，脉冲信号被用来进行生物信号的测量和分析。
总之，脉冲信号在各个领域都有着重要的应用价值。
综上所述，脉冲信号作为一种特殊的信号类型，具有独特的特性和广泛的应用价值。
通过对脉冲信号的基本原理、特性和应用进行深入的了解，可以更好地应用脉冲信号技术，推动相关领域的发展和进步。
希望本文能够为读者提供一些有益的信息，增进对脉冲信号的理解和应用。
数字电路时钟脉冲技术
数字电路时钟脉冲技术时钟脉冲技术在数字电路中起着至关重要的作用，它控制着信号的同步和数据的传输。
在本文中，我们将探讨数字电路中常用的时钟脉冲技术以及其原理和应用。
一、脉冲信号与时钟信号在数字电路中，脉冲信号是指持续时间较短的信号，通常用高电平和低电平表示。
时钟信号是指周期性重复的信号，用于同步各个部分的操作。
脉冲信号可以通过时钟信号的上升沿或下降沿来触发。
二、时钟脉冲的生成和分频技术时钟脉冲的生成是数字电路中的基本技术之一。
其中，晶振是常用的时钟信号源，它通过振荡器电路产生一个稳定的频率信号。
然后，通过分频电路将其分频得到所需的时钟频率。
分频电路根据输入时钟频率和所需要的输出时钟频率进行设计。
常见的分频电路有二分频、四分频和八分频等。
例如，如果输入的时钟频率为10MHz，而需要的输出时钟频率为1MHz，那么可以使用十分频电路将其分频得到所需的频率。
三、时钟脉冲的传输和同步技术时钟脉冲的传输是数字电路中常用的技术之一。
时钟脉冲可以通过导线或者信号线传输到不同的电路模块中，用于触发操作或者同步数据传输。
同步技术在数字电路设计中起着重要的作用。
同步传输是指根据时钟脉冲的上升沿或下降沿进行数据传输的方式。
例如，在时钟脉冲上升沿时，数据从发送端传输到接收端；而在时钟脉冲下降沿时，数据则保持不变。
这样可以确保数据的稳定性和正确性。
四、时钟脉冲的应用领域时钟脉冲技术在数字电路中广泛应用于各种领域。
它在微处理器、通信系统、存储器、计数器等电子设备中起着关键的作用。
在微处理器中，时钟脉冲用于同步指令和数据的执行，确保整个系统的稳定性和正确性。
在通信系统中，时钟脉冲用于同步发送和接收数据的速率，以避免数据丢失或错误。
在存储器中，时钟脉冲用于同步读写操作，确保数据的可靠性和一致性。
在计数器中，时钟脉冲用于控制计数的速率，实现精确计数功能。
总结：时钟脉冲技术在数字电路中是一项重要的技术，它控制着信号的同步和数据的传输。
脉冲与数字逻辑电路
时序逻辑电路设计方法及优化
01
优化方法
02
减少触发器的数量，降低电路的复杂度和成 本。
03
优化逻辑表达式，减少逻辑门的数量，提高 电路性能。
04
采用同步时序逻辑电路设计，提高电路的稳 定性和可靠性。
05 脉冲波形的产生与整形
脉冲波形产生方法
多谐振荡器
通过RC或LC振荡电路产生方波 或矩形波脉冲。
逻辑代数简介
逻辑代数基本定律
逻辑函数的表示方法
包括同一律、矛盾律、排中律等，是 逻辑运算的基础规则。
包括真值表、卡诺图、逻辑表达式和 逻辑图等，用于描述和表示逻辑函数 的性质和功能。
逻辑表达式的化简
通过运用逻辑代数的基本定律和公式， 将复杂的逻辑表达式化简为简单的形 式。
03 组合逻辑电路分析与设计
03
脉冲调制与解调
在通信系统中，为了实现信号的远距离传输和抗干扰，常常采用脉冲调
制技术。解调则是将调制后的脉冲信号还原为原始信号的过程。
06 数字逻辑电路在通信系统 中的应用
数字通信系统基本原理
采样定理
在模拟信号转换为数字信号的过程中，采样定理规定了采 样频率必须大于或等于信号中最高频率的两倍，才能完整 地恢复出原始信号。
量化与编码
采样后的信号经过量化处理，将连续的模拟信号转换为离 散的数字信号。编码则是将量化后的信号转换为二进制代 码，以便于传输和处理。
数字信号的传输
数字信号在传输过程中具有抗干扰能力强、易于加密和差 错控制等优点。通过适当的调制技术，数字信号可以在各 种通信媒介中有效传输。
数字调制与解调技术
振幅键控（ASK）
组合逻辑电路概述及特点
组合逻辑电路定义
第7章 脉冲信号
7.1 概 述
脉冲信号是指一种持续时间极短的电压或电流波形。
方波 矩形波
尖顶脉冲
锯齿波
数字电子产品装配与调试
获得脉冲波形的方法主要有两种： 1．利用脉冲振荡电路产生； 2．通过整形电路对已有的波形进行整形、 变换，使之符合系统的要求。
本章主要讲： ◆施密特触发器 ◆多谐振荡器 ◆单稳态触发器 ◆555定时器的应用
7.4.2 集成单稳态触发器
◆不可重复触发型 : 指在暂稳定时间 tw 之内，若有新的触 发脉冲输入，电路不会产生任何反应。
ui Q tW
◆可重触发型 : 指在暂稳定时间 tw 之内，若有新的触发脉 冲输入，可被新的触发脉冲重新触发。
ui Q tW tW
数字电子产品装配与调试
单稳态触发器的应用举例
数字电子产品 装配与调试
第七章 脉冲信号
数字电子产品装配与调试
第七章 脉冲信号的产生与整形
主要内容
★数字电路离不开脉冲信号，即需要不同幅度、宽度及
有陡峭边沿的脉冲信号。例如触发器就离不开时钟脉冲 （CP）信号，否则它就不能存入或输出存储的信息。 ★平时实验中所使用的矩形脉冲波如何得到？
数字电子产品装配与调试
波形 畸变
脉冲整形
边沿 振荡
数字电子产品装配与调试
3.脉冲鉴幅
将一系列幅度各异的脉冲信号加到施密特触发器的输
入端，只有那些幅度大于UT+的脉冲才会在输出端产生输出信
号。可见，施密特触发器具有脉冲鉴幅能力。
脉冲鉴幅
数字电子产品装配与调试
施密特触发器小结
主要用途：把变化缓慢的信号波形变换为边沿 陡峭的矩形波。
特点： ⑴电路有两种稳定状态。两种稳定状态的维持和转 换完全取决于外加触发信号。触发方式：电平触发。 ⑵电压传输特性特殊，电路有两个转换电平（正向 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，从而输出边沿陡峭的 矩形脉冲。
数字电路波形幅度和脉宽的区别
数字电路中波形幅度和脉宽是脉冲信号的两个不同特征参数。
具体区别分析如下：
波形幅度：波形幅度通常指的是脉冲信号的最大电压或电流值，即信号强度的大小。
在数字电路中，这可以对应到逻辑"1"或逻辑"0"的电平高低，例如TTL电平中，逻辑"1"可能对应到5V的电平，而逻辑"0"对应到0V的电平。
脉宽：脉宽是指脉冲信号维持高电平的时间长度。
在数字电路中，特别是在时序电路中，脉宽可以决定某些操作的持续时间，如时钟脉冲的宽度可能会影响整个系统的同步和时序。
总的来说，波形幅度主要描述的是脉冲的高度，反映了信号的强度；而脉宽描述的是脉冲的持续时间，反映了信号的时间特性。
两者都是脉冲信号非常重要的参数，但它们描述的是脉冲不同的物理意义。
数字电子技术第5单元脉冲信号产生和变换电路
• 该电路的暂稳态时间即定时时间为 T=（0.7～1.3）RC
2．由或非门构成的单稳态电路
• 图5-7是由或非门构成的单稳态电路。
• 平时第二个或非门（此处连接成非门状 态）的输入端通过电阻R成为高电平，所 以它的输出是低电平。 • 该低电平又送到第一个或非门的一个输 入端B上。
图5-7 由或非门构成的于将波 形变陡峭，以形成定宽、定幅的脉冲信号。
5.2 单稳态触发器
5.2.1 分立元件微分型单稳电路
• 图5-5是一种典型的分立元件集基耦合微 分型单稳电路。 • 该电路也是由两级反相器交叉耦合而成 的正反馈电路。
图5-5 分立元件集基耦合微分型单稳电路
• 它的一部分电路结构与多谐振荡器十分 相似，另一部分电路结构又和双稳电路十 分相似，再加上该电路也有一个微分触发 电路。 • 由此可见，它是由半个无稳态电路和半 个双稳态电路组合而成的，所以该电路有 一个稳态和一个暂稳态。
4．下降时间tf
• 下 降 时 间 是 指 脉 冲 后 沿 从 0.9Um 下 降 至 0.1Um时所需要的时间，用tf来表示。
5．脉冲宽度tW
• 脉冲宽度是指从脉冲前沿0.5Um处开始， 到脉冲后沿下降到0.5Um为止的宽度，又称 为半值脉冲宽度，用tW来表示。
• 有时也可以用上升沿与下降沿0.1Um之间 的宽度来表示脉冲宽度。
图5-1 由分立元器件多谐振荡器构成的低电压土壤 缺水告知电路
• 图5-2则是由集成块双稳态电路与多谐振 荡器构成的双闪灯电路。
• 该电路中的IC1-1与IC1-2、RP1等组成了 多谐振荡器，IC2构成了双稳态电路。
图5-2 由集成块双稳态电路与多谐振荡器构成的双闪灯电路
• 除了以上两种实际应用外，单稳态触发 器、双稳态触发器、多谐振荡器电路还广 泛应用于自动控制与调节系统、自动检测 系统、汽车电子、电子仪表及其他各种数 字电子电路等方面。
脉冲与数字电路
译码器电路是一种将二 进制代码转换为输出信 号的电子电路。它通常 由多个触发器和门电路 组成，可以将二进制代 码转换为相应的输出信 号。
编码器和译码器电路广 泛应用于各种领域，如 计算机、通信、测量和 控制等。
编码器和译码器电路的 常见类型包括二进制编 码器、二进制译码器和 多路复用器等。
编码器和译码器电路的 主要参数包括分辨率、 转换速度、功耗和集成 度等。
触发器与寄存器
触发器
01
一种双稳态的电路，能够在外部信号的作用下实现状态的翻转。
寄存器
02
由多个触发器组成，能够存储二进制数，并实现数据的存储和
传输。
触发器与寄存器在数字电路中的作用
03
实现数据的存储和传输，以及控制电路的状态。
数字电路的分类与特点
组合逻辑电路
由逻辑门电路组成，实现基本的 逻辑运算和控制功能。
数字显示电路
数字显示电路是一种用于将数字信号转换为可视 显示的电子电路。它通常由七段显示器或液晶显 示器等组成，可以将数字信号转换为相应的可视 显示。
数字显示电路的常见类型包括七段显示器、液晶 显示器和LED显示器等。
数字显示电路广泛应用于各种领域，如计算机、 通信、测量和控制等。
数字显示电路的主要参数包括分辨率、亮度、视 角和功耗等。
脉冲与数字电路的发
05
展趋势与展望
新技术与新材料的应用
新材料
新型半导体材料如碳化硅、氮化镓等 ，具有更高的电子迁移率和耐压能力 ，能够提高脉冲与数字电路的性能。
新技术
新兴的纳米技术、柔性电子技术等， 为脉冲与数字电路的设计和制造提供 了新的可能性，有助于实现更小尺寸 、更高集成度的电路。
高性能脉冲与数字电路的设计与实现
脉冲与数字电路 稿本
脉冲与数字电路稿本
脉冲与数字电路是现代电子技术中重要的一部分，它们在数字电子设备的设计与制造中扮演着重要的角色。
脉冲是一种突然变化并在极短时间内消失的信号，通常在电子技术中用来传递信息或进行计算处理。
数字电路则是通过电子元件来进行逻辑运算的电路，其逻辑运算的结果仅能为0或1两个值。
脉冲与数字电路相互依存，它们的使用为数字电子设备的设计与运行提供了基础。
脉冲信号的生成一般采用仪器电源或振荡器进行，并通过传输电路及时传递，在数字电路的设计中，将脉冲信号作为输入信号，从而对其进行数码计算。
数字电路主要分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两种类型。
组合逻辑电路的计算结果仅取决于它的输入信号，并无与计算时间有关的因素；时序逻辑电路则需要根据操作的顺序进行相应的计算，计算过程中会涉及到时钟脉冲信号进行操作控制。
在数字电路的设计中，流水线技术是一种常用的技术手段，它利用时序逻辑电路的特性对数字电路的计算过程进行分步处理，在计算过程中同时进行多个部分的计算，从而提高计算速度。
另外，电子时钟是数字电路中的关键元件，其通过控制时序逻辑电路的计算顺序来确保计算的准确性和稳定性。
总之，脉冲与数字电路在数字电子设备的设计与制造中扮演着极为重要的角色。
脉冲信号作为数字电路的输入信号，数字电路通过逻辑运算进行数码计算，从而完成具有特定功能的数字电子设备。
在数
字电路的设计中，组合逻辑电路和时序逻辑电路的结合、流水线技术、电子时钟等都是必不可少的元素，它们为数字电子设备的运行提供关
键保障。
脉冲信号原理
脉冲信号原理脉冲信号是一种特殊的信号形式，它具有瞬时性和脉冲性质。
在实际应用中，脉冲信号被广泛应用于通信、控制系统、雷达、医学影像等领域。
了解脉冲信号的原理对于工程技术人员来说至关重要。
首先，让我们来了解脉冲信号的特点。
脉冲信号是一种具有高幅度、短脉冲宽度和快速上升时间的信号。
它的主要特点包括幅度大、能量集中、频率宽、传输距离远等。
在通信系统中，脉冲信号可以有效地传输信息，而在控制系统中，脉冲信号可以实现精确的定时和控制。
脉冲信号的产生原理主要是通过突发电流或电压的形式来实现的。
在数字电路中，脉冲信号可以通过逻辑门电路的组合来产生。
而在模拟电路中，脉冲信号可以通过脉冲发生器来产生。
无论是数字电路还是模拟电路，脉冲信号的产生都需要考虑到信号的稳定性、准确性和可靠性。
脉冲信号的传输原理是指脉冲信号在传输过程中所遵循的规律和特性。
脉冲信号在传输过程中会受到信道的影响，包括传输介质的特性、传输距离的远近、传输速率的快慢等因素。
了解脉冲信号的传输原理可以帮助我们设计更加稳定和可靠的通信系统。
脉冲信号的接收原理是指在接收端如何正确地识别和解析脉冲信号。
接收端需要根据发送端发送的脉冲信号特性来进行信号的重构和解码。
在接收端，我们需要考虑到信号的抗干扰能力、信噪比、信号失真等因素，以确保正确地接收和解析脉冲信号。
总结一下，脉冲信号的原理涉及到信号的产生、传输和接收三个方面。
了解脉冲信号的原理对于工程技术人员来说至关重要，它不仅可以帮助我们更好地设计和优化通信系统，还可以应用于控制系统、雷达、医学影像等领域。
希望本文能够帮助读者更好地理解脉冲信号的原理，为实际应用提供一定的参考价值。
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
脉冲与数字电路 相学
脉冲与数字电路相学
脉冲与数字电路都属于电子技术领域的子学科，两者有着紧密的关联。
脉冲是指时间极短且带有较高脉宽的电信号，常常被用作信息传递中的载体。
数字电路是基于数码的电路，用于处理和存储数字信号。
脉冲在数字电路中起到了极为重要的作用，它可以被视为一种离散的数字信号。
数字电路可以对脉冲信号进行处理和解码，从而实现数字逻辑运算、数据存储、数字通信等功能。
在实际应用中，脉冲与数字电路常常相互依存。
例如，在数字通信中，脉冲被用作对数字信号进行调制和解调的载体，数字电路则用于对信号进行解码和处理。
在计算机中，脉冲发生器和时钟电路生成的脉冲信号被用作同步电路和计时器的基准信号，数字电路则处理和操作计算机数据。
总之，脉冲和数字电路相互学习相互依存，二者的研究和应用都具有重要意义。
脉冲信号原理
脉冲信号原理脉冲信号是一种特殊的信号形式，它在许多领域都有着重要的应用。
脉冲信号的原理涉及到信号的产生、传输和处理等多个方面，下面将对脉冲信号的原理进行详细的介绍。
首先，脉冲信号是由一系列脉冲波形组成的信号，每个脉冲波形由一个幅度较大且持续时间较短的脉冲组成。
脉冲信号的产生可以通过不同的方式实现，比如通过数字电路中的脉冲发生器、模拟电路中的方波发生器等。
这些发生器可以产生不同频率、幅度和宽度的脉冲信号，以满足不同应用场景的需求。
其次，脉冲信号在传输过程中会受到各种因素的影响，比如传输介质的特性、传输距离、外部干扰等。
在传输过程中，脉冲信号的波形可能会发生失真、衰减和延迟，因此需要通过信号调理和增强技术来保证信号的可靠传输。
另外，脉冲信号的处理也是脉冲信号原理中的重要内容。
脉冲信号的处理包括信号的采集、滤波、放大、解调等过程，这些过程可以通过数字信号处理技术、模拟电路技术等来实现。
在处理过程中，需要考虑信噪比、动态范围、带宽等指标，以保证信号的质量和准确性。
除此之外，脉冲信号原理还涉及到脉冲调制和解调技术。
脉冲调制技术可以将模拟信号转换为脉冲信号，以便于数字系统的处理和传输；而脉冲解调技术则可以将脉冲信号还原为模拟信号，以便于信号的解析和分析。
总的来说，脉冲信号原理是一个涉及到信号产生、传输和处理的综合性理论体系，它在通信、控制、测量等领域都有着广泛的应用。
通过对脉冲信号原理的深入理解，可以帮助我们更好地设计和应用脉冲信号技术，从而推动相关领域的发展和进步。
在实际应用中，我们需要根据具体的需求和场景选择合适的脉冲信号产生器、传输介质和处理技术，以确保脉冲信号的稳定性、可靠性和准确性。
同时，我们也需要不断探索和创新，以推动脉冲信号技术的发展，为人类社会的进步做出更大的贡献。
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振荡频率等于石英晶体的谐振频率f0。
第7章 脉冲信号的产生及波形变换
二、 由555定时器构成的多谐振荡器
1、555定时器
+VCC 8 5kΩ R 4 C1 G1 & Q G3 & 3 uO
4.5～16V
电压 控制端
CO TH 5 6 2
复位端 低电平有效
+ － 5kΩ + － 5kΩ 1
高电平 触发端
第7章 脉冲信号的产生及波形变换 +V
CC
R 4 G1 G3 & 3
8 5kΩ CO TH 5 6 2 + － 5kΩ + － 5kΩ 1 C2 C1
1
&
Q
0 1
1 0
uO
＜2VCC/3 ＞VCC/3
TR
1
G2 &
Q
0 1
T
7
D
①R=0时，Q=1，uo=0，T饱和导通。 ②R=1、UTH＞2VCC/3、UTR＞VCC/3时，C1=0、C2=1， Q=1、Q=0，uo=0，T饱和导通。 ③R=1、UTH＜2VCC/3、UTR＞VCC/3时，C1=1、C2=1， Q、Q不变，uo不变，T状态不变。
第7章 脉冲信号的产生及波形变换
第7章 脉冲信号的产生及波形变换
7.1 多谐振荡器 7.2 单稳态触发器 7.3 施密特触发器
第7章 脉冲信号的产生及波形变换
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7章 脉冲信号的产生及波形变换
7.1 多谐振荡器
第7章 脉冲信号的产生及波形变换
7.2 单稳态触发器
一、 由门电路构成的单稳态触发器 二、 由555定时器构成的单稳态触发器 三、 单稳态触发器的应用
第7章 脉冲信号的产生及波形变换
一、 由门电路构成的单稳态触发器
单稳态触发器在数字电路中一般用于定 时（产生一定宽度的矩形波）、整形（把不 规则的波形转换成宽度、幅度都相等的波形） 以及延时（把输入信号延迟一定时间后输出） 等。 单稳态触发器具有下列特点：
tp1≈0.7(R1+R2)C
第二个暂稳态的脉冲宽度 tp2，即 uc 从 2VCC/3 放电下降到 VCC/3 所需的时间：
tp2≈0.7R2C
振荡周期：T＝tp1＋tp2≈0.7(R1＋2R2)C
第7章 脉冲信号的产生及波形变换
三、 多谐振荡器的应用
R1
秒 信 号 发 生 器
C2 C1
R2 & &
（1）电路有一个稳态和一个暂稳态。 （2）在外来触发脉冲作用下，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，经 过一段时间后，电路会自动返回到稳态。暂稳 态的持续时间与触发脉冲无关，仅决定于电路 本身的参数。
第7章 脉冲信号的产生及波形变换
1、微分型单稳态触发器
ui 0 VDD VDD t uo1 t uA t uo2 tP (b) 波形 t
第7章 脉冲信号的产生及波形变换
2、由555定时器构成的多谐振荡器
VCC R1 7 R2 6 555 2 1 (a) 电路 5 0.01μ F 8 4 3 2VCC/3 VCC/3 0
uc
uo
t
uc
C
uo
0 tP1 tP2 (b) 工作波形
t
接通VCC后，VCC经R1和R2对C充电。当uc上升到2VCC/3时，uo=0， T导通，C通过R2和T放电，uc下降。当uc下降到VCC/3时，uo又由0 变为1，T截止，VCC又经R1和R2对C充电。如此重复上述过程，在 输出端uo产生了连续的矩形脉冲。
(a) 电路图
在t1时刻， uo由0变为1，由于电容电压不能跃变，故ui1必定跟随 uo发生正跳变，于是ui2（uo1）由1变为0。这个低电平保持uo 为1， 以维持已进入的这个暂稳态。在这个暂稳态期间，电容C通过电 阻R放电，使ui1 逐渐下降。在t2 时刻，ui1 上升到门电路的开启电 压UT ，使uo1 （ui2 ）由0变为1，uo 由1变为0。同样由于电容电压 不能跃变，故ui1跟随uo发生负跳变，于是ui2（uo1）由0变为1。这 个高电平保持uo 为0。至此，第一个暂稳态结束，电路进入第二 个暂稳态。
若 UT＝0.5VDD，振荡周期为： T≈1.4RC
第7章 脉冲信号的产生及波形变换
3、石英晶体多谐振荡器
X R1 & (a) C2 C1 R2 & uo 0 电 容 性 (b) f0
电 感 性
f
石英晶体多谐振荡器
石英晶体阻抗频率特性
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。
CC
R 4 G1 G3 & 3
8 5kΩ CO TH 5 6 2 + － 5kΩ + － 5kΩ 1 C2 C1
0
&
Q
0
1
uO
＞2VCC/3 ＞VCC/3
TR
1
G2 &
0
Q T
7
D
①R=0时，Q=1，uo=0，T饱和导通。 ②R=1、UTH＞2VCC/3、UTR＞VCC/3时，C1=0、C2=1， Q=1、Q=0，uo=0，T饱和导通。
t1
t2
t3
t
ui1
G1 &
ui2
G2 &
uo2 R C (a)
ui3 RS
G3 &
t
uo
t
第7章 脉冲信号的产生及波形变换
第一暂稳态及其自 动翻转的工作过程
G2 &
ui1
G1 &
ui2
uo2 R C (a) 电路图
ui3 RS
G3 &
uo
uo (ui1 ) 0 ui2 (uo1 ) 0 uo2 0 ui3 UT 0
第7章 脉冲信号的产生及波形变换 +V
CC
R 4 G1 G3 & 3
8 5kΩ CO TH 5 6 2 + － 5kΩ + － 5kΩ 1 C2 C1
1
&
Q
1
0
uO
＜2VCC/3 ＜VCC/3
TR
0
G2 &
1
Q T
7
D
①R=0时，Q=1，uo=0，T饱和导通。 ②R=1、UTH＞2VCC/3、UTR＞VCC/3时，C1=0、C2=1， Q=1、Q=0，uo=0，T饱和导通。 ③R=1、UTH＜2VCC/3、UTR＞VCC/3时，C1=1、C2=1， Q、Q不变，uo不变，T状态不变。 ④R=1、UTH＜2VCC/3、UTR＜VCC/3时，C1=1、C2=0， Q=0、Q=1，uo=1，T截止。
第7章 脉冲信号的产生及波形变换
第二暂稳态及其自 动翻转的工作过程
G2 &
ui1
G1 &
ui2
uo2 R C (a) 电路图
ui3 RS
G3 &
uo
uo (ui1 ) 0 ui2 (uo1 ) 0 uo2 0 ui3 UT 0
t1
t2
t3
t
t
t
t (b) 波形图
在t2 时刻，uo2 变为低电平，电容C开始通过电阻R放电。随着放 电的进行，ui3逐渐下降。在t3时刻，ui3下降到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。
VDD 第7章 脉冲信号的产生及波形变换 G G2 ui 0 1 R 1 1 C 0 uo2 ≥1 ≥1 uo1 uA (a) 电路
造成振荡器自动翻转的原因是电容 C 的充放电。
振荡周期为：T≈2.2RC
第7章 脉冲信号的产生及波形变换
2、CMOS多谐振荡器
uo 0 uo ui2 (uo1 ) 0 ui1 UT 0 t1 t2 t3 t
第一暂稳态及其自 动翻转的工作过程
G1 ui1 & uo1 ui2 R G2 & C
t
t (b) 波形图
uo1
R3 7 R4
8 4 3
uo2
C
uo1
6 555Ⅱ 2 1 5
uo2
0.01μ F (b) 工作波形
将振荡器Ⅰ的输出电压uo1，接到振荡器Ⅱ中555定时器的复 位端（4脚），当uo1为高电平时振荡器Ⅱ振荡，为低电平时 555定时器复位，振荡器Ⅱ停止震荡。
第7章 脉冲信号的产生及波形变换
多谐振荡器小结： 多谐振荡器是一种自激振荡电路，不需要外加输 入信号，就可以自动地产生出矩形脉冲。 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。 555定时器是一种应用广泛、使用灵活的集成器件， 多用于脉冲产生、整形及定时等。
&
多 谐 振 荡 器
FF 1 C1 f0 32768Hz
Q1
FF 2 C1
Q2
FF 14 C1
Q 14
FF 15 C1