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1、第6章 脉冲波形的产生与整形数字电子技术数字电子技术数字电子技术数字电子技术电子教案电子教案电子教案电子教案山东轻工业学院电子信息工程教研室第1-1页在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么第六章第六章 脉冲波形的产生和整形脉冲波形的产生和整形6.1 概述概述6.2 施密特触发器施密特触发器6.3 单稳态触发器单稳态触发器6.4 多谐振荡器多谐振荡器6.5 555定时器及其应用定时器及其应用第6章 脉冲波形的产生与整形数字电子技术数字电子技术数字电子技术数字电子技术电子教案电子教案电子教案电子教案山东轻工业学院电子信息工程教研室第
2、1-2页在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么6.1 概述概述 数字电路区别于模拟电路的主要特点之一是数字电路区别于模拟电路的主要特点之一是：它的工作信号是离散时间的脉冲信号。它的工作信号是离散时间的脉冲信号。最常用的脉冲信号是方波最常用的脉冲信号是方波(矩形波矩形波)。如何产生方波。如何产生方波以及对不理想的方波如何整形，是本章讨论的重点。以及对不理想的方波如何整形，是本章讨论的重点。第6章 脉冲波形的产生与整形数字电子技术数字电子技术数字电子技术数字电子技术电子教案电子教案电子教案电子教案山东轻工业学院电子信息工程教研室第1
3、-3页在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么一、获取矩形脉冲的途径：一、获取矩形脉冲的途径：1、利用各种多谐振荡器电路直接产生；、利用各种多谐振荡器电路直接产生；2、通过整形电路把已有的周期性变化波形变换为、通过整形电路把已有的周期性变化波形变换为符合要求的矩形脉冲。符合要求的矩形脉冲。二、定量描述矩形脉冲的特性的几个主要参数：二、定量描述矩形脉冲的特性的几个主要参数：第6章 脉冲波形的产生与整形数字电子技术数字电子技术数字电子技术数字电子技术电子教案电子教案电子教案电子教案山东轻工业学院电子信息工程教研室第1-4页在日常生活中
4、，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么6.2 6.2 施密特触发器施密特触发器特点：特点：1、对于正向和负向增长的输入信号，电路的触发转、对于正向和负向增长的输入信号，电路的触发转换电平不同；一般地，换电平不同；一般地，VTVT，而二者之差为回差电压，而二者之差为回差电压T）2、可以使输出电压波形的边沿变得陡峭。、可以使输出电压波形的边沿变得陡峭。类型：分为带类型：分为带反相功能反相功能的和的和同相功能同相功能的施密特触发器两类。的施密特触发器两类。电压传输特性电压传输特性反相功能反相功能同相功能同相功能一、特点和类型；一、特点和类型；第6
5、章 脉冲波形的产生与整形数字电子技术数字电子技术数字电子技术数字电子技术电子教案电子教案电子教案电子教案山东轻工业学院电子信息工程教研室第1-5页在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么二、典型电路分析二、典型电路分析用用CMOS组成的施密特触发器组成的施密特触发器 VTH=1/2VDD分析：（分析：（1）VI0，VO0V；VI1，VOVDD（2）VI，VO0V，令令 ，代入得，代入得，第6章 脉冲波形的产生与整形数字电子技术数字电子技术数字电子技术数字电子技术电子教案电子教案电子教案电子教案山东轻工业学院电子信息工程教研室第1-
6、6页在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么（3）VI，VOVDD，TVTVT令令 ，代入得，代入得，由以上可知，改变由以上可知，改变R1，R2的比值可以调节的比值可以调节VT、VT、T但是但是R10感性感性X0容性容性0石英晶体的阻抗与频率特性石英晶体的阻抗与频率特性f0 而石英晶体的谐振频率由石英晶体的结晶方向和外形而石英晶体的谐振频率由石英晶体的结晶方向和外形尺寸所决定，故具有极高的频率稳定性。尺寸所决定，故具有极高的频率稳定性。第6章 脉冲波形的产生与整形数字电子技术数字电子技术数字电子技术数字电子技术电子教案电子教案电子
7、教案电子教案山东轻工业学院电子信息工程教研室第1-24页在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么6.5 5556.5 555定时器及其应用定时器及其应用 555定时器是一种多用途的数字定时器是一种多用途的数字-模拟混模拟混合集成电路，利用它能极方便地构成施密特合集成电路，利用它能极方便地构成施密特触发器、单稳态触发器及多谐振荡器。触发器、单稳态触发器及多谐振荡器。6.5.1 电路结构及功能；电路结构及功能；6.5.2 用用555定时器构成施密特触发器；定时器构成施密特触发器；6.5.3 用用555定时器构成单稳态触发器；定时器构成
8、单稳态触发器；6.5.4 用用555定时器构成多谐振荡器。定时器构成多谐振荡器。第6章 脉冲波形的产生与整形数字电子技术数字电子技术数字电子技术数字电子技术电子教案电子教案电子教案电子教案山东轻工业学院电子信息工程教研室第1-25页在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么（1）一个由三个相等电阻组成的分压器一个由三个相等电阻组成的分压器;（2）两个电压比较器）两个电压比较器:C1、C2;（3）一个基本）一个基本 RS 触发器触发器;（4）一个反相器和一个晶体管）一个反相器和一个晶体管TD。6.5.1 6.5.1 电路结构及功能电路
9、结构及功能（CB555CB555）三个电阻构成的三个电阻构成的分压器给分压器给 两个比较两个比较器提供器提供基准电压基准电压:C1 的为的为 2VCC/3,C2 的为的为 VCC/3。第6章 脉冲波形的产生与整形数字电子技术数字电子技术数字电子技术数字电子技术电子教案电子教案电子教案电子教案山东轻工业学院电子信息工程教研室第1-26页在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么复位端复位端低低低低电平有效电平有效阈值端阈值端触发端触发端低低低低电平电平 控制端控制端RSQ0110110101保持保持 保持保持Q00 1 1RS 触发器
10、功能表触发器功能表555的的功功能能表表VI1(TH)VI2(TR)RD晶体管晶体管TDvo00导通导通2VCC/32VCC/3 VCC/3VCC/3保持保持保持保持11101导通导通截止截止 2VCC/3 VCC/311截止截止第6章 脉冲波形的产生与整形数字电子技术数字电子技术数字电子技术数字电子技术电子教案电子教案电子教案电子教案山东轻工业学院电子信息工程教研室第1-27页在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么 VI由由0升高的过程：当升高的过程：当VI=0时，时，VO=1；VI由由1降低的过程：当降低的过程：当VI=1时
11、，时，VO=0；6.5.2 6.5.2 用用555555定时器构成施密特触发器定时器构成施密特触发器晶体管晶体管TD VI1(TH)VI2(TR)RDvo00导通导通2VCC/32VCC/3 VCC/3VCC/3保持保持保持保持11101导通导通截止截止 2VCC/32VCC/3时，时，VO=0。VT+=2VCC/3当当VCC/3VI 2 VCC/3时，保持；时，保持；当当VCC/3VI 2 VCC/3时，保持；时，保持；当当VI VCC/3时，时，VO=1。VT-=VCC/3第6章 脉冲波形的产生与整形数字电子技术数字电子技术数字电子技术数字电子技术电子教案电子教案电子教案电子教案山东轻工业
12、学院电子信息工程教研室第1-28页在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么6.5.3 6.5.3 用用555555定时器组成单稳态触发器定时器组成单稳态触发器（1）稳态时）稳态时VI1,VO0，VC0，触发，触发脉冲负脉冲。脉冲负脉冲。VI1(TH)VI2(TR)RDvo00导通导通2VCC/32VCC/3 VCC/3VCC/3保持保持保持保持11101导通导通截止截止 2VCC/3 VCC/311截止截止晶体管晶体管TD （2）波形：）波形：（3）计算脉冲宽度）计算脉冲宽度tW：VC(0)0，VC()VCC，VC(th)2/3
13、VCC触发脉冲要求：触发脉冲要求：宽度必须小于输出脉冲宽度。宽度必须小于输出脉冲宽度。tW第6章 脉冲波形的产生与整形数字电子技术数字电子技术数字电子技术数字电子技术电子教案电子教案电子教案电子教案山东轻工业学院电子信息工程教研室第1-29页在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么 思路：思路：555 存在问题：一般门的带负载能力较差，而充放电的电流较大，存在问题：一般门的带负载能力较差，而充放电的电流较大，不宜直接用门的输出提供充放电的电流，怎么办？不宜直接用门的输出提供充放电的电流，怎么办？解决办法：构造一个和解决办法：构造一
14、个和V VO O逻辑关系一致的点，来代替门的输逻辑关系一致的点，来代替门的输出提供充放电的电流，这个点如何构造？出提供充放电的电流，这个点如何构造？6.5.4 6.5.4 用用555555定时器构成多谐振荡器定时器构成多谐振荡器施密特触发器施密特触发器多谐振荡器多谐振荡器第6章 脉冲波形的产生与整形数字电子技术数字电子技术数字电子技术数字电子技术电子教案电子教案电子教案电子教案山东轻工业学院电子信息工程教研室第1-30页在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么电路的实现：电路的实现：三极管与三极管与R1配合接成一个反相器，配合接成
15、一个反相器，输出输出VO与与VO逻辑关系一致，可逻辑关系一致，可用用VO代替代替VO提供充放电回路。提供充放电回路。第6章 脉冲波形的产生与整形数字电子技术数字电子技术数字电子技术数字电子技术电子教案电子教案电子教案电子教案山东轻工业学院电子信息工程教研室第1-31页在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么工作过程分析与参数计算工作过程分析与参数计算（1）第一暂稳态：）第一暂稳态：VI0，VO1；第二暂稳态：第二暂稳态：VI1，VO0（2）波形：）波形：放电期间放电期间T2：=R2C，VC(0)2/3 VCC，VC()0，VC(t
16、h)1/3 VCC （3）计算时间参数：）计算时间参数：充电期间充电期间T1：=(R1+R2)C，VC(0)1/3 VCC，VC()VCC，VC(th)2/3 VCC问题：占空比问题：占空比=？如何使占空比可调？如何使占空比可调？P355第6章 脉冲波形的产生与整形数字电子技术数字电子技术数字电子技术数字电子技术电子教案电子教案电子教案电子教案山东轻工业学院电子信息工程教研室第1-32页在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么本章小结本章小结1、施密特触发器、单稳态触发器、多谐振、施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器典型电路的工作原理，以及电路参数荡器典型电路的工作原理，以及电路参数和性能的定性关系；和性能的定性关系；2、脉冲电路的分析方法。、脉冲电路的分析方法。3、555定时器的应用；定时器的应用；