数字电路在脉冲电路中的应用
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第一节 脉冲的基本概念
脉冲前沿指脉冲幅度从0.1Um上升到0.9Um时所需的时间， 它表征脉冲幅度上升的快慢。
脉冲后沿指脉冲幅度从0.9Um下降到0.1Um时所需的时间， 它表征幅度下降的快慢。
脉冲宽度(￡。)指脉冲持续时间为有效宽度，它是脉冲前后 沿的幅度各为0Байду номын сангаас5 Um间的时间。
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第一节 脉冲的基本概念
电路的工作特点。由微分电路的工作波形可知，微分电路的 输出脉冲反映了输入脉冲的变化成分；当输入脉冲跳变时， 输出幅度最大；输入电压不变时，输出电压很小。即微分电 路能对脉冲信号起到“突出变化量，压低恒定量”的作用。
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第二节 施密特电路
一、施密特基本电路 基本电路如图9 -10所示，它是由两级直流放大器构成的，
当ui下降至某一值uT-时，VT1退出饱和向截止发展，而 VT2则由截止向饱和发展，形成脉冲的后沿，回到以前那个 状态。
2．电压传输特性 由前面的讨论可看到： ui只有升至大于或等于UT+时，电路
才发生状态翻转（即一种是VT1截止VT2饱和，另一种是 VT1饱和VT2截止）；而ui下降时，只有ui小于或等于uT时才能发生状态翻转。
脉冲周期(T)指周期性重复的脉冲信号中，两个相邻脉冲之 间的时间间隔。
三、RC充放电规律 图9-3是RC充放电实验电路。当开关S由“2”转向“1”时，
电源E要对电容C充电，充电时间的长短和充电电流的大小与
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第一节 脉冲的基本概念
R、C的参数有关。由于电容的非线性特性，所以流过电容的 电流、电压的变化也不是线性的。 实验研究发现，电容充放电规律变化的快慢与时间常数(RC) 有关，所谓时间常数即R与C的乘积，用τ表示。实验与计算 都表明，τ越小充电越快，放电也快，τ越大则充电慢，放电 也慢。 四、两种RC波形变换电路 在脉冲技术中，常需要对脉冲进行变换，这就需要对波形进 行变换，下面介绍在脉冲中 常用到的两种RC波形变换电路。 1．RC积分电路 积分电路结构。
Q=1。如设电路在随机时Q =1，则由于电路内部反馈，迅 速使Q端回复到“0”。
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第三节 单稳态电路
当Z点产生由“0”至“1”的正跳变时，Gs输出也产生正跳变， 使电路由稳态翻转到暂稳态：Q =1，Q=O。Q为“0”，又 使RS触发器的G3输出为“0”，从而使G5输出为一窄脉冲。
2．触发与定时 (1)触发方式。74121集成单稳态触发器有3个触发输入端，
在下述情况下，电路可由稳态翻转到暂稳态： 若两个A输入中有一个或两个为低电平，B发生由“0”到“1”
的正跳变。 若A，B全为高电平，A输入中有一个或两个产生由“1”到
“0”的负跳变。
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第三节 单稳态电路
(2)定时。单稳态电路的定时取决于定时电阻和定时电容的 数值。74121的定时电容连接在芯片的10、11引脚之间。 若输出脉冲宽度较宽，而采用电解电容时，电容C的正极接 在Gext输入端（10脚）。对于定时电阻，使用者可以有两 种选择。
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第二节 施密特电路
二、两种集成施密特触发器 集成施密特触发器性能稳定，应用广泛，其主要产品有施密
特触发的反相器（简称施密特反相器）和施密特触发的其他 门电路。 (1)施密特反相器TTL和CMOS产品系列中均有施密特反相 器，例如TTL的74LS14和CMOS的CC40106均为施密特 触发的六反相器。 (2)施密特触发与非门电路为了对输入波形进行整形，许多 集成门电路采用了施密特触发的形式。例如CMOS的 CC4093和TTL的74LS13就是施密特触发的与非门电路。
第九章数字电路在脉冲电路中的应用
第一节 脉冲的基本概念 第二节 施密特电路 第三节 单稳态电路 第四节 多谐振荡器 第五节 555时基电路及应用
第一节 脉冲的基本概念
一、什么叫脉冲 “脉冲”从字面意义上是指脉动和持续时间短促的意思。在
本书中我们对电路中的脉冲（电脉冲）进行讨论，电脉冲通 常是指非正弦规律变化的电压或电流，它有变化不连续、跳 变的特征，在现代电子技术中有广泛的应用，常见的脉冲有 矩形波、方波、尖脉冲、三角波、阶梯波、锯齿波等，如图 9-1所示。 二、脉冲的主要参数 在脉冲技术中，最常应用的是矩形脉冲波，如图9-2所示。 以下仅以矩形脉冲为例，介绍主要的脉冲参数。 脉冲幅度表示脉冲强弱，在数值上等于脉冲电压变化的最大 值。
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第三节 单稳态电路
一、集成单稳态触发器 由于单稳态触发器在数字系统中的应用日益广泛，目前已把
它作为一个标准器件，制成中规模集成电路。 1．电路组成及工作原理 74121集成单稳态触发器的结构如图9 -17所示。由触发输
入、窄脉冲形成、基本单稳态触发器和输出级4部分组成。 静态时（即Z点没有产生上跳沿）电路处于稳定状态：Q =0、
利用内部定时电阻，此时将9号引脚接至电源Vcc（14脚）。 采用外接定时电阻，此时9脚应悬空，电阻接在11、14脚之
间。 常用的集成单稳态触发器属TTL型的有T1123 (74123)，
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第一节 脉冲的基本概念
积分电路的条件为
RC ? tw, RC ? tg
工作特点。由积分电路的波形可知，积分电路的输出脉冲反 映了输入脉冲的稳定部分，输出电压不受输入电压跃变的影 响。这与微分电路正好相反，即积分电路对脉冲信号起到 “突出恒定量，压低变化量”的作用。
2．RC微分电路 电路结构。电路如图9-8所示。
且射极接有电阻RA。 1．工作原理 当ui为低电平时，电路参数使VT1截止VT2饱和，这是一种
稳定状态，此时输出电压为一较小电压，故输出低电平uoL。 这种状态不变，因而从输入输出波形看，在0 ~UT+段输出 状态是不变化的。
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第二节 施密特电路
当ui上升到达UT+时， ui使VT1饱和导通，由于它饱和导通， VT2得不到开通电压而截止，故输出为高电平。通常定义 UT+为正向阀电压，当ui大于正向阀电压时，电路状态也是 不变的。
第一节 脉冲的基本概念
脉冲前沿指脉冲幅度从0.1Um上升到0.9Um时所需的时间， 它表征脉冲幅度上升的快慢。
脉冲后沿指脉冲幅度从0.9Um下降到0.1Um时所需的时间， 它表征幅度下降的快慢。
脉冲宽度(￡。)指脉冲持续时间为有效宽度，它是脉冲前后 沿的幅度各为0Байду номын сангаас5 Um间的时间。
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第一节 脉冲的基本概念
电路的工作特点。由微分电路的工作波形可知，微分电路的 输出脉冲反映了输入脉冲的变化成分；当输入脉冲跳变时， 输出幅度最大；输入电压不变时，输出电压很小。即微分电 路能对脉冲信号起到“突出变化量，压低恒定量”的作用。
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第二节 施密特电路
一、施密特基本电路 基本电路如图9 -10所示，它是由两级直流放大器构成的，
当ui下降至某一值uT-时，VT1退出饱和向截止发展，而 VT2则由截止向饱和发展，形成脉冲的后沿，回到以前那个 状态。
2．电压传输特性 由前面的讨论可看到： ui只有升至大于或等于UT+时，电路
才发生状态翻转（即一种是VT1截止VT2饱和，另一种是 VT1饱和VT2截止）；而ui下降时，只有ui小于或等于uT时才能发生状态翻转。
脉冲周期(T)指周期性重复的脉冲信号中，两个相邻脉冲之 间的时间间隔。
三、RC充放电规律 图9-3是RC充放电实验电路。当开关S由“2”转向“1”时，
电源E要对电容C充电，充电时间的长短和充电电流的大小与
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第一节 脉冲的基本概念
R、C的参数有关。由于电容的非线性特性，所以流过电容的 电流、电压的变化也不是线性的。 实验研究发现，电容充放电规律变化的快慢与时间常数(RC) 有关，所谓时间常数即R与C的乘积，用τ表示。实验与计算 都表明，τ越小充电越快，放电也快，τ越大则充电慢，放电 也慢。 四、两种RC波形变换电路 在脉冲技术中，常需要对脉冲进行变换，这就需要对波形进 行变换，下面介绍在脉冲中 常用到的两种RC波形变换电路。 1．RC积分电路 积分电路结构。
Q=1。如设电路在随机时Q =1，则由于电路内部反馈，迅 速使Q端回复到“0”。
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第三节 单稳态电路
当Z点产生由“0”至“1”的正跳变时，Gs输出也产生正跳变， 使电路由稳态翻转到暂稳态：Q =1，Q=O。Q为“0”，又 使RS触发器的G3输出为“0”，从而使G5输出为一窄脉冲。
2．触发与定时 (1)触发方式。74121集成单稳态触发器有3个触发输入端，
在下述情况下，电路可由稳态翻转到暂稳态： 若两个A输入中有一个或两个为低电平，B发生由“0”到“1”
的正跳变。 若A，B全为高电平，A输入中有一个或两个产生由“1”到
“0”的负跳变。
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第三节 单稳态电路
(2)定时。单稳态电路的定时取决于定时电阻和定时电容的 数值。74121的定时电容连接在芯片的10、11引脚之间。 若输出脉冲宽度较宽，而采用电解电容时，电容C的正极接 在Gext输入端（10脚）。对于定时电阻，使用者可以有两 种选择。
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第二节 施密特电路
二、两种集成施密特触发器 集成施密特触发器性能稳定，应用广泛，其主要产品有施密
特触发的反相器（简称施密特反相器）和施密特触发的其他 门电路。 (1)施密特反相器TTL和CMOS产品系列中均有施密特反相 器，例如TTL的74LS14和CMOS的CC40106均为施密特 触发的六反相器。 (2)施密特触发与非门电路为了对输入波形进行整形，许多 集成门电路采用了施密特触发的形式。例如CMOS的 CC4093和TTL的74LS13就是施密特触发的与非门电路。
第九章数字电路在脉冲电路中的应用
第一节 脉冲的基本概念 第二节 施密特电路 第三节 单稳态电路 第四节 多谐振荡器 第五节 555时基电路及应用
第一节 脉冲的基本概念
一、什么叫脉冲 “脉冲”从字面意义上是指脉动和持续时间短促的意思。在
本书中我们对电路中的脉冲（电脉冲）进行讨论，电脉冲通 常是指非正弦规律变化的电压或电流，它有变化不连续、跳 变的特征，在现代电子技术中有广泛的应用，常见的脉冲有 矩形波、方波、尖脉冲、三角波、阶梯波、锯齿波等，如图 9-1所示。 二、脉冲的主要参数 在脉冲技术中，最常应用的是矩形脉冲波，如图9-2所示。 以下仅以矩形脉冲为例，介绍主要的脉冲参数。 脉冲幅度表示脉冲强弱，在数值上等于脉冲电压变化的最大 值。
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第三节 单稳态电路
一、集成单稳态触发器 由于单稳态触发器在数字系统中的应用日益广泛，目前已把
它作为一个标准器件，制成中规模集成电路。 1．电路组成及工作原理 74121集成单稳态触发器的结构如图9 -17所示。由触发输
入、窄脉冲形成、基本单稳态触发器和输出级4部分组成。 静态时（即Z点没有产生上跳沿）电路处于稳定状态：Q =0、
利用内部定时电阻，此时将9号引脚接至电源Vcc（14脚）。 采用外接定时电阻，此时9脚应悬空，电阻接在11、14脚之
间。 常用的集成单稳态触发器属TTL型的有T1123 (74123)，
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第一节 脉冲的基本概念
积分电路的条件为
RC ? tw, RC ? tg
工作特点。由积分电路的波形可知，积分电路的输出脉冲反 映了输入脉冲的稳定部分，输出电压不受输入电压跃变的影 响。这与微分电路正好相反，即积分电路对脉冲信号起到 “突出恒定量，压低变化量”的作用。
2．RC微分电路 电路结构。电路如图9-8所示。
且射极接有电阻RA。 1．工作原理 当ui为低电平时，电路参数使VT1截止VT2饱和，这是一种
稳定状态，此时输出电压为一较小电压，故输出低电平uoL。 这种状态不变，因而从输入输出波形看，在0 ~UT+段输出 状态是不变化的。
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第二节 施密特电路
当ui上升到达UT+时， ui使VT1饱和导通，由于它饱和导通， VT2得不到开通电压而截止，故输出为高电平。通常定义 UT+为正向阀电压，当ui大于正向阀电压时，电路状态也是 不变的。