数字电子技术 课件 脉冲波形.ppt

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1、第九章脉冲波形的产生与整形9.1概述9.2施密特触发器9.3单稳态触发器9.4多谐振荡器9.5555定时器及其应用9.1概述一、矩形脉冲的获取方法1.利用各种形式的多谐振荡器电路直接产生所需要的矩形脉冲；2.通过各种整形电路把已有的周性变化波形变换为符合要求的矩形脉冲。tU(V)T0.5VomtW0.9Vom0.1VomtrtfVom二、矩形脉冲的主要参数占空比q＝tw／T。1、矩形波信号的参数Uom——脉冲幅度，脉冲电压最大值。tW——脉冲宽度，从脉冲前沿上升到0.5Uom开始,到脉冲后沿下降到0.5Uom为止的一段时间。tr—上升时间，脉冲前沿从0.1Uom上升到0.

2、9Uom所需的时间tf——下降时间，脉冲后沿从0.9Uom上升到0.1Uom所需的时间T——脉冲周期，在周期性脉冲序列中，两个相邻脉冲间的时间间隔。理想的矩形脉冲波参数如下：tr=tf=0，tW、Uom和T也是稳定的。实际的矩形脉冲波tr和tf都不等于0，tW、Uom和T也受很多因素影响而不稳定。q——占空比，脉冲宽度和脉冲周期的比值。f——脉冲频率，单位时间内脉冲重复的次数。9.2施密特触发器一、施密特触发器的工作特点1、输出从低电平跳到高电平时对应的输入电平，与输出从高电平跳到低电平时对应的输入电平不同，电路有两个不同的阈值电压。2、在电路状态转换时，通过电路内部的正

3、反馈过程使输出电压波形的边沿变得很陡。利用这两个特点不仅能将边沿变化缓慢的信号波形整形为边沿陡峭的矩形波，而且可以将叠加在矩形脉冲高、低电平上的噪声有效地清除。二、门电路组成的施密特触发器11V`iR1G2G1R2Vo1VoVi1、Vi=0时，Vi`=0，Vo1=1，Vo=0；电路正常工作条件：R1

4、程：v’ivO1vO施密特触发器的传输特性（a）同相输出的施密特触发特性（b）反相输出的施密特触发特性三、施密特触发器的应用：鉴幅电路：9.3单稳态触发器一、单稳态触发器的工作特点1、它有稳态和暂稳态两个不同的工作状态；2、在外界触发脉冲作用下，能从稳态翻转到暂稳态，在暂稳态维持一段时间以后，再自动返回稳态；3、暂稳态维持时间的长短取决于电路本身的参数，与触发脉冲的宽度和幅度无关。由于具备这些特点．单稳态触发器被广泛应用于脉冲整形、延时(产生滞后于触发脉冲的输出脉冲)以及定时(产生固定时间宽度的脉冲信号)等。二、微分型单稳态触发器单稳态触发器的暂稳态通常都是靠RC电路的充

5、、放电过程来维持的。根据RC电路的不同接法(即接成微分电路形式或积分电路形式)，又把单稳态触发器分为微分型和积分型两种。1、工作原理：1）稳态：没有触发电平，vI为低电平，vO为低电平，vO1为高电平，电容C上没有电压。2）稳态至暂稳态：当vI正跳变，vO1由高电平到低电平，vI2为低电平，于是vO为高电平。即使vI触发信号撤除，由于vO的作用，vO1仍然为低电平。3)暂稳态：电容C充电，vI2升高，当vI2=VTH时，电路引入正反馈过程4)暂稳态至稳态及恢复过程：最终vO=0，vO1=1，vI2跟随跳变，电容放电至vI2=VDD进入稳态。2、电路的电压波形3、主要参数：

6、脉冲宽度三、积分型单稳态触发器1、工作原理稳态：稳态下当vI=0，G1、G2同时截止，vO1、vA、vO均为高电平。当输入正脉冲后，G1导通，vO1产生负跳变，由于电容电压不能突变，G2导通，使vO=vO1，电路进入暂稳态。暂稳态：在暂稳态随着电容放电，当vA=VTH时，G2截止，vO回到高电平，待输入信号回到低电平，G1又截止，电容又开始充电，经过恢复时间tre以后，电路达到稳态。2、工作电压的波形3、主要参数：脉冲宽度9.4多谐振荡器多谐振荡器是一种自激振荡器，在接通电源以后，不需要外加触发信号能自动地产生矩形脉冲。一、对称式多谐振荡器第一暂稳态：电路最初vO1=0、

7、vO2=1，电容C1充电,C2放电，C1经R1和RF2两条支路充电，所以充电速度较快。当vI2=VTH时，vO1增大，vO2减小，电路进入第二暂稳态。第二暂稳态：vO1=1、vO2=0，电容C2充电,C1放电，当vI1=VTH时，使vO1减小，vO2增大，电路返回第一暂稳态。二、石英晶体多谐振荡器c2电压比较器C1、C2集电极开路放电三极管9、5555定时器及其应用一、555定时器的结构及工作原理1、555定时器的电路结构基本RS触发器分压器GNDVI2VORDVCCVO`VI1VCOC2VCCVO`VI1VCOVCCVO`V