脉冲信号

脉冲信号的产生及整形
数字系统中获取短形脉冲波形的途径 不外乎两种： 一、利用各种形式的多谐振荡器直接产 生所需的矩形脉冲。 二、通过各种整形电路把已有的周期性 的变化波形变换为符合要求的矩形脉冲。
完成以上功能的脉冲电路主要有以下几 种：
单稳态触发器： 1、将脉冲信号延迟 2、将窄脉冲信号展宽为宽脉冲信号 多谐振荡器： 产生矩形脉冲信号 施密特触发器： 将非理想的矩形信号整形为矩形信号
555定时器
555定时器是一种用途很广泛的单片 集成电路，其电路功能灵活，适用范围广泛， 只需要外部配上少数阻容元件，就可构成各 种功能的电路。
2脚：V2：触发输入 3脚：VO:输出 4脚：Rd：异步置0端 5脚：VCO：外接参考电压 6脚：V1：阀值输入
555功能表 Q
V1<(2/3)VCC V2<(1/3)VCC
1、在接通电源后，电源＋Vcc通过R1、R2给C 充电，Vc逐渐上升。当Vc上升到2/3Vc时，比较器 C1输出Vc1＝0，RS触发器的Q＝0。电路输出Vo ＝0，T1导通，C通过R2和T1放电。 2、随着C放电的进行，Vc下降，当Vc下降到 1/3Vcc时，比较器C2输出Vc2＝0，触发器的Q＝1， 电路输出Vo＝1，T1截止，C再次充电。 如此的周而复始，电路输出周期性能矩形脉冲。
电路在上升的和下降时，电路翻转对应的 输入信号不同，一个为VT+,一个为VT-，这 是施密特电路所具有的滞后特性，这种现象 称为回差。回差电压ΔVT＝VT+-VT-
V1加三角波，Vo得到矩形波 V1从0开始升高的过程： V1<1/3Vcc时，Vc1＝1，Vc2＝0→Q＝1→Vo＝VOH 1/3Vcc<V1<2/3Vcc 时,Vc1=Vc2=1→Qn+1=Qn→Vo=VOH不变 V1>2/3Vcc时，Vc1＝0，Vc2＝1→Q＝0→Vo＝VOL V1从高于2/3Vcc开始下降的过程： 1/3Vcc<V1<2/3Vcc时，Vc1＝Vc2＝ 1→Qn+1=Qn→Vo=VOL V1<1/3Vcc时,Vc1=1,Vc2=0→Q=0→Vo=VOH
输出脉冲的宽度tw（即Vc从低电平上升到2/3Vc）所 需的时间：
R的取值范围为几百兆欧数量级；电容取值为几百皮 法至微法数量级，tw相应数值由几微秒到几分钟。 输入触发脉冲宽度应小于tw
多谐振荡器
多谐振荡器是一种自激振荡器， 在接通电源后，不需要外加触发信号 便可以自动的产生矩形脉冲。是无稳 态电路。主要用于产生周期性方波和 时钟信号。
VO
1
பைடு நூலகம்
放电端
截止 1
V1>(2/3)VCC V2>(1/3)VCC
V1<(2/3)VCC V2>(1/3)VCC
0
不变
导通
不变
0
不变
单稳态触发器
单稳态触发器具有如下显著特点： 1、电路有稳态和暂稳态两个不同的工作 状态。 2、在外界触发脉冲的作用下，电路能由稳 态翻转到暂稳态，在暂稳态保持一段时间后， 电路能自动地返回到稳态。 3、暂稳态持续时间的长短，取决于电路自 身的参数，与外触发器脉冲无关。
◇电容C上电容由1/3Vcc充到2/3Vcc所需的时间 为twH， twH=(R1+R2)Cln2=0.7(R1+R2)C ◇电容C上电压由2/3Vcc下降到1/3Vcc所需的 时间为twL， twL=R2Cln2=0.7R2C ◇从而得到电路的振荡频率f为：
施密特触发器
施密特触发器是脉冲波形变换中常用的一 种电路。它具有两个重要的性质： 第一，这种触发器属于电平触发，对于缓慢 变化的输入信号仍然适用，当输入信号达到 某一额定值时，输出电平就会发生跳变。 第二，输入信号从低电平上升时的转换电平 和从高电平下降时的转换电平是不同的。