第6章 脉冲信号产生与转换电路

振荡周期 由TTL74LS系列施密特触发器组成的多谐振荡器： T≈1.1RC 由CMOS施密特触发器组成的多谐振荡器：T≈0.81RC
6.3.2 石英晶体多谐振荡器
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6.4 555定时器
6.4.1 555定时器概述
⒈ 分类
⒉ 电路组成
⒊ 工作原理
6.4.2 555定时器应用
⒈ 构成施密特触发器
【例6-3】 试利用CC 4098将宽度为500μs的正脉冲延 时1000μs（原正脉冲宽度不变）。
解： tW1 =0.693R1 C1 =1000μs，若取C1 =100nF，则R1 =14.4kΩ tW2 =0.693R2 C2 =500μs，若取C2 =100nF，则R2 =7.22kΩ
6.3 多谐振荡器
第6章 脉冲信号产生与转换电路
6.1 施密特触发器
6.1.1 施密特触发器概述
⒈ 定义：具有两个阈值电压的触发器称为施密特触发器。 ⒉ 电压传输特性
⒊ 施密特触发器的特点 ⑴ 具有回差特性，即具有两个阈值电压； ⑵ 施密特触发器的输出电压波形边沿陡峭； ⑶ 施密特触发器属于电平触发，即其不仅状态翻转需要外 加触发信号，而且状态的维持也需要外加触发信号。
6.2.2 集成单稳态电路
⒈ 74LS121
⑴ 触发脉冲
有两种触发方式：上升沿触发；下降沿触发。
⑵ 定时元件RC连接方式
⑶ 可重触发和不可重触发
⒉ CC 4098 CC 4098为 CMOS可重触发双单稳态集成电路，内部有二 个独立的单稳态触发器。
6.2.3 单稳态触发器的应用
单稳态电路用途很广，主要可用于脉冲整形、展宽、延时、 定时等场合。
1 1 解：f min = = 3 -9 =8.05kHz 1.1(2 RP1 + RP 2 )C 1.1×(66 + 47) ×10 ×1×10 1 1 f max = = 3 -9 =19.3kHz 1.1RP 2C 2.2 ×47 × 10 × 1× 10
电路振荡频率调节范围8.05kHz～19.3kHz。
RP1 t W1 RP1 + RP 2 q= = ～ = 2 R + R 2 R + R t W1 + t W2 P1 P2 P1 P2
10 10 + 47 ～ 2× 10 + 47 2× 10 + 47
=0.149～0.85 电路占空比调节范围0.149～0.851。
⒌ 施密特触发器组成的多谐振荡器
t W1 围：q = t W1 + t W2
RP1 + RP 2 RP1 = ～ 2 RP1 + RP 2 2 RP1 + RP 2
【例6-4】 已知电路如图6-22所示，RS=100kΩ， RP1=33kΩ，RP2=47kΩ，C=1nF，试求电路振荡频率可调 范围。若RP1调至10kΩ，试求占空比可调范围。
二个阈值电压：UTH+=2VCC/3；UTH-=VCC/3
⒉ 构成单稳态电路
暂稳脉宽：tW =RC ln3 输入负脉冲，脉宽应小于输出暂稳脉宽
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⒊ 构成多谐振荡器
tW1 =(R1+R2)C ln2 tW2 =R2C ln2 脉冲周期：T=tW1+tW2 =(R1+2R2)C ln2
⒋ 施密特电路的用途
6.2 单稳态触发器
单稳态触发器有一个稳态和一个暂稳态。 在外来触发信号作用下，能从稳态翻转到暂稳态，经过一 段时间，无需外界触发，能自动翻转，恢复原来的稳定状 态。
6.2.1 由门电路组成的单稳态触发电路
单稳态电路可以分为微分型和积分型。
⒈ 微分型单稳电路
工作原理分析：
⑴ 稳态 ⑵ 暂稳态 ⑶ 自动返回稳态 暂稳脉宽：tW ≈RC ln2≈0.693RC ⑷ 恢复过程 恢复时间取决于RC放电时间tre， 一般认为需(3~5)τ，即 tre=(3~5)RC。
单稳态电路有一个稳态一个暂态； 双稳态电路有二个稳态； 多谐振荡器无稳定状态，只有二个暂稳态，在高电平和低 电平之间来回振荡。
6.3.1 由门电路组成的多谐振荡器
⒈ 电路组成和工作原理
振荡周期：T≈2RC ln3≈2.2RC
⒊ 可控型多谐振荡器
⒋ 占空比和振荡频率可调的多谐振荡器
1 1 振荡频率：f = = 占空比调节范 t W1 + t W2 1.1(2 RP1 + RP 2 )C