10第十章脉冲波形的产生和整形
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第10章脉冲波形的产生和整形
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图10.4.6 非对称式多谐振荡器电路
图10.4.6电路中CMOS反相 器静态工作点的确定
40
图10.4.8 图10.4.6电路中电容的充、放电等效电路 返回 （a）放电的等效电路（b）充电的等效电路
41
返回
图10.4.9 图10.4.6电路的工作波形图
42
10.4.3 环形振荡器
返回
1. 最简单的环形振荡器
较
30
3. TTL集成单稳态触发器电路74121的功能及其应用 表触既 部1入0发还可-端1输设7采744有1用122定11上电是时升路一电输的沿种阻出功触不能R端发可i表n，t重(约又复为可触2采k发Ω用的)元外。下单件接降稳引定沿态时脚触触发发阻内，器引部其，电脚它内
图10.3.9 74121的电路符号 31
这样，周而复始，电路不停地在两个暂稳态之 间振荡，输出端产生了矩形脉冲。
37
返回
图10.4.5 对称式多谐振荡器的工作波形
38
返回
3. 主要参数 矩形脉冲的振荡周期为 T≈1.4RFC 当取RF＝1kΩ、C＝I00 pF～100 μF时，则该电
路的振荡频率可在几赫到几兆赫的范围内变化。
39
10.4.2 非对称式多谐振荡器
22
返回
（3）电容C充电，电路由暂稳态自动返回稳态。 在暂稳态期间，VDD经R对C充电，使vI2上升。
当vI2上升达到G2的VTH时，电路会发生如下正反馈 过程：
23
返回
使电路迅速由暂稳态返回稳态，vO1=VOH、 vO= VOL。
从暂稳态自动返回稳态之后，电容C将通过电阻 R放电，使电容上的电压恢复到稳态时的初始值。
（5）占空比q =t w /T 。通常q用百分比表示，如
数字电子技术基础第五版第十章
G1和G2为TTL门
1. 原理分析
* 稳V 态 I 0 ,V O 下 1 ,( V O 1 V O ： )V H A , V O ； H *V I后V ， O0,进入暂 V O 1 稳 0,C 开 态始 ，放电 *当放 VA 至 VTH 后V ， O1,返回稳态； V I后 C 重 ， 新 充 至 V OH
暂稳态时, Vo1,V ,Co1开始0充电
C 充电V至 I2VTH 时,VI2又引起正反馈
VI2 VO VO1
这期间vd维持低电平
电路迅速返V回 O稳 0,VO 态 1VDD,C放电至没有电压 稳， 态恢 。复
稳态 V I 0 ,V 下 d 0 ,V I ： 2 V D,V D O 0 ,(V O 1 V D)D C ,上无电 暂稳态时, Vo1,V ,Co1开始0充电
2. 性能参数计算 输出脉宽：
放电 回路
tw (R R o)C ln V V ( ( ) ) V V ( (0 t) ) (R R o)C ln V V O T H H
输出脉宽
输出脉 V O 0 时 冲间 宽 V A 从 ） 度 V O放 H 等 （ V 电 T于 的 H至 时间。
二、微分型单稳态触发器
则有： vAVTH R1R2R2VT
V TR 1R 2R2V TH(1R R 1 2)V TH
vA VT R2 R1 R2
VT+称为输入信号vI的正向阈值电压
3.当 v 从I 高电平 V逐D D渐下降时,有
VTH=
vI
vA
v o1
vo
设此时
VI =VT-
当 v 下I 降到使 vA 时V,电th 路的状态将迅速转换为
性能参数： 暂稳态输出的宽度
1. 原理分析
* 稳V 态 I 0 ,V O 下 1 ,( V O 1 V O ： )V H A , V O ； H *V I后V ， O0,进入暂 V O 1 稳 0,C 开 态始 ，放电 *当放 VA 至 VTH 后V ， O1,返回稳态； V I后 C 重 ， 新 充 至 V OH
暂稳态时, Vo1,V ,Co1开始0充电
C 充电V至 I2VTH 时,VI2又引起正反馈
VI2 VO VO1
这期间vd维持低电平
电路迅速返V回 O稳 0,VO 态 1VDD,C放电至没有电压 稳， 态恢 。复
稳态 V I 0 ,V 下 d 0 ,V I ： 2 V D,V D O 0 ,(V O 1 V D)D C ,上无电 暂稳态时, Vo1,V ,Co1开始0充电
2. 性能参数计算 输出脉宽：
放电 回路
tw (R R o)C ln V V ( ( ) ) V V ( (0 t) ) (R R o)C ln V V O T H H
输出脉宽
输出脉 V O 0 时 冲间 宽 V A 从 ） 度 V O放 H 等 （ V 电 T于 的 H至 时间。
二、微分型单稳态触发器
则有： vAVTH R1R2R2VT
V TR 1R 2R2V TH(1R R 1 2)V TH
vA VT R2 R1 R2
VT+称为输入信号vI的正向阈值电压
3.当 v 从I 高电平 V逐D D渐下降时,有
VTH=
vI
vA
v o1
vo
设此时
VI =VT-
当 v 下I 降到使 vA 时V,电th 路的状态将迅速转换为
性能参数： 暂稳态输出的宽度
第十章脉冲波形的产生和整形阎
第十章脉冲波形的产生和整形10.1 概述一、获取矩形脉冲的方法有：1、脉冲波形发生电路2、脉冲波形整形电路二、描述矩形脉冲特性的主要参数10.2.1 用门电路组成的施密特触发器21210R R V V V V V DD TH OL DD OH <===，且，，10.2 施密特触发器（常用的一类脉冲整形电路）↑↓→↑→=↑*==*O O A TH A I O I v v v V v v v v 100故大区，时，进入传输特性的放至当。
时，当OH O V v =使电路迅速跳变到I TH A v R R R V V 212+==TH T I V R R V V )1(21+==+↓↑→↓→=↓*==*O O A TH A I O I v v v V v v v v 111大区，故时，进入传输特性的放至当。
时，当OLO V v =使电路迅速跳变到212)(R R R V V V V v T DD DD TH A +--==-TH T V R R V )1(21-=-DD A I V R R R V V 2111,0+==I A O V R R R V V 2122,0+==TH T I V )R R (V V 211+==+TH T I V )R R (V V 211-==--+-=∆T T T V V V 回差电压：施密特触发器的主要特点：*输入信号在上升和下降过程中，电路状态转换的输入电平不同*电路状态转换时有正反馈过程，使输出波形边沿变陡10.2.3 施密特触发器的应用一、用于波形变换二、用于鉴幅三、用于脉冲整形10.3 单稳态触发器特点： 10.3.1 用门电路组成的单稳态触发器一、积分型G1和G2为TTL 门1、原理分析 ①有一个稳态和一个暂稳态②在外界触发信号作用下，能从稳态→暂稳态，维持一段时间后自动返回稳态③暂稳态维持的时间长短取决于电路内部参数；稳态下：OH A OH O O I V v V v v v ====),(,1,0*1开始放电；进入暂稳态，输入正脉冲后，C v v O O ,0,0*1==返回稳态；后，当放至,1*==O TH A v V v 恢复稳态；重新充电至返回低电平后，,*OH I V C v2、性能参数计算 输出脉宽：THOHO t O w V V C R R V V V V C R R t ln)(ln)()()()0()(+=--+=*∞∞CR R t Ore ))(5~3(*'+=的时间。
信号与系统课件第十章脉冲波形的产生和整形
三角脉冲的整形
三角脉冲的对称性
三角脉冲是对称的，其形状类似于等腰三角形，具有平滑的过渡 特性。
三角脉冲的幅度和宽度
三角脉冲的幅度和宽度可以调整，幅度决定了脉冲的高矮，宽度决 定了三角形的长短。
三角脉冲的应用
三角脉冲在通信、控制和测量等领域有广泛应用，如作为时钟信号 或用于信号的整形。
梯形脉冲的整形
掌握脉冲波形的产生原理，包括 矩形波、三角波、正弦波等。
理解脉冲波形在信号处理中的应 用，如信号调制、解调、滤波等 。
学习脉冲波形的整形技术，如滤 波器整形、波形合成整形等。
通过实验和实践，掌握脉冲波形 的产生和整形技术，提高实际应 用能力。
02
脉冲波形的产生
矩形脉冲的产生
矩形脉冲定义
矩形脉冲的特性
矩形脉冲波形的产生
通过RC电路的充放电过程实现。
锯齿波脉冲波形的产生
通过改变RC电路的充放电速率实现。
本章内容总结
脉冲展宽整形
通过引入适当的RC电路实现。
脉冲压缩整形
通过引入适当的RC电路和运算放大器实现。
Hale Waihona Puke 本章内容总结通信系统
用于信号传输和处理。
控制系统
用于信号的检测和处理。
测量系统
用于信号的采集和测量。
伺服电机控制
脉冲波形用于伺服电机的 控制，实现高精度的位置 和速度控制。
过程控制
脉冲波形用于工业过程控 制，如温度、压力、流量 的调节和控制。
在其他领域的应用
医学成像
脉冲波形用于医学成像技术，如 超声成像和核磁共振成像。
能源领域
脉冲波形用于能源领域，如脉冲 激光切割、脉冲电源等。
05
第十章——脉冲波形的产生与整型
单稳态触发器 第22讲
电路结构
vO
1
vO 1 D vI2 R G2
vI
vO1 G1 1 Cd vd Rd C 1
vO G2
G1 vI Cd
& vd Rd
C vC
D v I2 v C R VDD
(CMOS门，与非，负脉冲触发)
(CMOS门，或非，正脉冲触发)
1、CMOS或非门电路构成的微分型单稳态触发器 （1）电路结构 正脉冲触发 （2）工作原理分析 解决三个问题： ①什么是稳态？ ②如何在外部触 发脉冲作用下，由 稳态进入暂态？
vI
同相ST传输特性
反相ST传输特性
10.2 施密特触发器
4、施密特触发器应用
1. 波形变换
vI
0
vO1 VOH
VT VT
t
vo
0
t
vI
VOL o
VT_ VT+
2. 波形整形
vI
vI VT+ VT– 0 vO VOH VOL 0
1
vO
vI vI VT+ VT–
t
1
vO
0 vO VOH VOL 0
(3)当VI 1 至VTH , 又返回第一个暂稳态。
二、电压波形
脉冲宽度计算： TW T1 T2 T1 : C放电，从VTH VDD 放至VTH T2 : C充电，从VTH VDD 充至VTH
V( ) V( 0) tw RC ln V( ) V( t )
【题10-1】 在图题10-1所示的电路中，已知R1=10kW，R2=30kW， 其中CMOS非门电路的电源电压VCC=6V。 ① 计算该电路的正向阈值电压VT+、负向阈值电压VT－和回差电压ΔVT。 ② 画出该电路的传输特性曲线。
电路结构
vO
1
vO 1 D vI2 R G2
vI
vO1 G1 1 Cd vd Rd C 1
vO G2
G1 vI Cd
& vd Rd
C vC
D v I2 v C R VDD
(CMOS门，与非，负脉冲触发)
(CMOS门，或非，正脉冲触发)
1、CMOS或非门电路构成的微分型单稳态触发器 （1）电路结构 正脉冲触发 （2）工作原理分析 解决三个问题： ①什么是稳态？ ②如何在外部触 发脉冲作用下，由 稳态进入暂态？
vI
同相ST传输特性
反相ST传输特性
10.2 施密特触发器
4、施密特触发器应用
1. 波形变换
vI
0
vO1 VOH
VT VT
t
vo
0
t
vI
VOL o
VT_ VT+
2. 波形整形
vI
vI VT+ VT– 0 vO VOH VOL 0
1
vO
vI vI VT+ VT–
t
1
vO
0 vO VOH VOL 0
(3)当VI 1 至VTH , 又返回第一个暂稳态。
二、电压波形
脉冲宽度计算： TW T1 T2 T1 : C放电，从VTH VDD 放至VTH T2 : C充电，从VTH VDD 充至VTH
V( ) V( 0) tw RC ln V( ) V( t )
【题10-1】 在图题10-1所示的电路中，已知R1=10kW，R2=30kW， 其中CMOS非门电路的电源电压VCC=6V。 ① 计算该电路的正向阈值电压VT+、负向阈值电压VT－和回差电压ΔVT。 ② 画出该电路的传输特性曲线。
第10章 脉冲波形的产生和整形
数字电路 第10章
VT+=7.5V, VT =5V, 试求R1 、R2、 VDD的值
解：
VT
1
R1 R2
VTH
7.5V
VT
2
R1 R2
VTH
5V
则VDD＝10V
VTH=5V，
R1 R2
0.5
R1 、R2根据门电路负载电流要求得到。
数字电路 第10章
10.2.3 施密特触发器的应用
一、用于波形变换
将周期非脉冲波转换为同周期矩形脉冲
二、用于脉冲整形
整形畸变波形
三、用于脉冲鉴幅
一、用于波形变换
数字电路 第10章
二、用于脉冲整形
数字电路 第10章
边沿较差
边沿振荡 附加噪声
三、用于脉冲鉴幅
数字电路 第10章
施密特触发器复习：
1、特点 2、图形符号 3、参数 4、应用
数字电路 第10章
10.3 单稳态触发器
G1工作在转折区，输出直接接G2输入，G2也工 作在转折区，所以可以省去电容和电阻。
2、工作原理（CMOS）
数字电路 第10章
( 1 )由 于 “ 扰 动 ” 使VI1有 微 小 ， 则 有 ： VI1 VI 2 VO2
使VO1迅 速 低 ， 而VO2迅 速 高 。 电 路 进 入 第 一 个 暂 稳态 C开 始 放 电,VI1
10.3 单稳态触发器
10.4 多谐振荡器
脉冲的产生
10.5 555定时器及其应用
10.1 概述 —脉冲波形参数
上升时间tr
下降时间tf
数字电路 第10章
脉冲幅度Vm
脉冲宽度tW 占空比q＝tW/T
医学专题第10章脉冲波形的产生和整形3441
脉冲宽度
tW
下降时间tf
占空比：
q tW / T
脉冲幅度 Vm
脉冲(màichōng)周 期T
第四页，共五十五页。
10.2 施密特触发器
施密特触发器是一种能够把输入波形整形成为适合于
数字电路需要(xūyào)的矩形脉冲的电路。
第五页，共五十五页。
§10.2.1 用门电路组成(zǔ chénɡ)的施密特触发器
平。
第十六页，共五十五页。
脉冲(màichōng)宽度要 窄
0
0
11 0
暂稳态至稳态
暂稳态期间(qījiān)，电源经电阻 R和门G1对电容C充电，vI2升高， 当 vI2=VTH 时 ， vO 下 降 ， vO1 上 升 ， 但 使 vI2 再 次 升 高 ， 最 终 vO1=1 ，vO=0。
第十七页，共五十五页。
第二页，共五十五页。
10.1 概述(ɡài shù)
矩形脉冲信号 (xìnhào)的获取方 法有两种：
产生:不用信号源，加上电源自激振
荡，直接(zhíjiē)产生波形。
整形:输入信号源进行整形.
脉冲产生电路:多谐振荡器
脉冲整形（变换）电路:施密特触发器、
单稳态触发器
第三页，共五十五页。
上升时间tr
极管
电源5~16V
控制(kòngzhì) 电压
阈值输入
触发(chùfā) 输入
复位(fù wèi)端
放电端
第三十八页，共五十五页。
输出
当VCO悬空(xuánkōng)时，VR1=2/3Vcc, VR2=1/3Vcc
★
010 1
00
01 0 10 1
11
1 0
tW
下降时间tf
占空比：
q tW / T
脉冲幅度 Vm
脉冲(màichōng)周 期T
第四页，共五十五页。
10.2 施密特触发器
施密特触发器是一种能够把输入波形整形成为适合于
数字电路需要(xūyào)的矩形脉冲的电路。
第五页，共五十五页。
§10.2.1 用门电路组成(zǔ chénɡ)的施密特触发器
平。
第十六页，共五十五页。
脉冲(màichōng)宽度要 窄
0
0
11 0
暂稳态至稳态
暂稳态期间(qījiān)，电源经电阻 R和门G1对电容C充电，vI2升高， 当 vI2=VTH 时 ， vO 下 降 ， vO1 上 升 ， 但 使 vI2 再 次 升 高 ， 最 终 vO1=1 ，vO=0。
第十七页，共五十五页。
第二页，共五十五页。
10.1 概述(ɡài shù)
矩形脉冲信号 (xìnhào)的获取方 法有两种：
产生:不用信号源，加上电源自激振
荡，直接(zhíjiē)产生波形。
整形:输入信号源进行整形.
脉冲产生电路:多谐振荡器
脉冲整形（变换）电路:施密特触发器、
单稳态触发器
第三页，共五十五页。
上升时间tr
极管
电源5~16V
控制(kòngzhì) 电压
阈值输入
触发(chùfā) 输入
复位(fù wèi)端
放电端
第三十八页，共五十五页。
输出
当VCO悬空(xuánkōng)时，VR1=2/3Vcc, VR2=1/3Vcc
★
010 1
00
01 0 10 1
11
1 0
第10章 脉冲波形
电路来实现。
uO的下降沿比uI的下降沿延迟了tw的时间。
数字电子技术
单稳态触发器小结
单稳态触发器可以由门电路构成，也可以由 555定时器构成。在单稳态触发器中，由一个暂稳 态过渡到稳态，其“触发”信号也是由电路内部 电容充（放）电提供的，暂稳态的持续时间即脉 冲宽度也由电路的阻容元件决定。
单稳态触发器不能自动地产生矩形脉冲，但 却可以把其它形状的信号变换成为矩形波，用途 很广。
对称式 多谐振荡器
数字电子技术
二、工作原理
假定接通电源后，由于某种原因使uI1有微小正跳变，则 必然会引起如下的正反馈过程 ：
使uO1迅速跳变为低电平、uO2迅速跳变为高电平， 电路进入第一暂稳态。 此后，uO2的高电平对C1电容充电使uI2升高，电容 C2放电使uI1降低。由于充电时间常数小于放电时间常数， 所以充电速度较快，uI2首先上升到G2的阈值电压UTH， 并引起如下的正反馈过程：
为数字—模拟混合集成电路。 可产生精确的时间延迟和振荡，内部有 3 个 5KΩ的电阻分压器，故称555。
在波形的产生与变换、测量与控制、家用电
器、电子玩具等许多领域中都得到了应用。
数字电子技术
各公司生产的 555 定时器的逻辑功能与外引线 排列都完全相同。
双极型产品 单555型号的最后几位数码 双555型号的最后几位数码 优点 电源电压工作范围 负载电流 555 556 驱动能力较大 5~16V 可达200mA CMOS产品 7555 7556 低功耗、高输入阻抗 3~18V 可达4mA
数字电子技术
10.4 多谐振荡器
1. 多谐振荡器没有稳定状态，只有两个暂稳态。 • 通过电容的充电和放电，使两个暂稳态相互交替， 从而产生自激振荡。 • 输出周期性的矩形脉冲信号，由于含有丰富的谐 波分量，故称作多谐振荡器。
uO的下降沿比uI的下降沿延迟了tw的时间。
数字电子技术
单稳态触发器小结
单稳态触发器可以由门电路构成，也可以由 555定时器构成。在单稳态触发器中，由一个暂稳 态过渡到稳态，其“触发”信号也是由电路内部 电容充（放）电提供的，暂稳态的持续时间即脉 冲宽度也由电路的阻容元件决定。
单稳态触发器不能自动地产生矩形脉冲，但 却可以把其它形状的信号变换成为矩形波，用途 很广。
对称式 多谐振荡器
数字电子技术
二、工作原理
假定接通电源后，由于某种原因使uI1有微小正跳变，则 必然会引起如下的正反馈过程 ：
使uO1迅速跳变为低电平、uO2迅速跳变为高电平， 电路进入第一暂稳态。 此后，uO2的高电平对C1电容充电使uI2升高，电容 C2放电使uI1降低。由于充电时间常数小于放电时间常数， 所以充电速度较快，uI2首先上升到G2的阈值电压UTH， 并引起如下的正反馈过程：
为数字—模拟混合集成电路。 可产生精确的时间延迟和振荡，内部有 3 个 5KΩ的电阻分压器，故称555。
在波形的产生与变换、测量与控制、家用电
器、电子玩具等许多领域中都得到了应用。
数字电子技术
各公司生产的 555 定时器的逻辑功能与外引线 排列都完全相同。
双极型产品 单555型号的最后几位数码 双555型号的最后几位数码 优点 电源电压工作范围 负载电流 555 556 驱动能力较大 5~16V 可达200mA CMOS产品 7555 7556 低功耗、高输入阻抗 3~18V 可达4mA
数字电子技术
10.4 多谐振荡器
1. 多谐振荡器没有稳定状态，只有两个暂稳态。 • 通过电容的充电和放电，使两个暂稳态相互交替， 从而产生自激振荡。 • 输出周期性的矩形脉冲信号，由于含有丰富的谐 波分量，故称作多谐振荡器。
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T = T1 + T2 = RCln
2VCC VCC (VT+ = ;VT- = ) 3 3 = RCln2 + RCln2 2RCln2
VI VT+ VTVO
T1 = 50% 占空比: q = T
t
VOH
t
12
施密特多谐振荡器改进电路
P487
VCC - VTVT+ T = T1 + T2 = R 2Cln + R 1Cln VCC - VT+ VT2VCC VCC (VT+ = ;VT- = ) 3 3 = R 2Cln2 + R 1Cln2 Cln2(R 1 + R 2 )
S 1
VCC
T
思 考 题
v C ( ) - v C (0) t = RCln v C ( ) - VC (t)
要求：VI负脉冲宽度T<tW
tw
VCC
否则需加微分电路－宽脉冲变换为窄脉冲？
章首页
16
10.5.4 构成多谐振荡器
（一）电路的特点 （二）电路的原理
v C ( ) - v C (0) t = RCln v C ( ) - VC (t)
t RC
V(t) = V( )(1 - e
) + V(0)e
-
t RC
V( ) - V(0) t = RCln V( ) - V(t)
V1 (t)
R VCC
V2 (t)
= V( )
V(t)
C R
V(t)
VC = V(0) C
返回
29
等效电路见下页
27
[10.26]等效电路图
R1 VCO R3
＋ －
R1 VO1 R1
VCC
-
＋
章首页
28
补充：RC一阶电路响应＝零状态响应＋零输入响应 V充 (t) V放 (t) t V1 (t) = V( )(1 - e RC ) 零状态响应
V2 (t) = V(0)e
-
t RC -
零输入响应
VCC > VI ,
导数大于零，单调递增，所以VI增加，周期T也随之增大，频率则减小。 24
[10.24] PNP三极管是共集电极组态，为射极跟随器，即发射极VE VB相差0.3 V （因为锗管导通电压低）。 当所有按键断开时，VB＝0，VE＝0.3 V， 多谐振荡器不振，即不响 当按键按下时，VB数值改变，VE改变，多谐振荡器振荡，VCO＝VE S1按下时，基极电流很小，可忽略, 有:
Rb 20 VCC = 12 = 8V R1 + R b 10 + 20 或者 VE = VB + 0.3 = 8.3V = VCO VB =
R1 VR1 = VCC = 4V R1 + R b VRE = VR1 - VBE = 3.7V VE = VCC - VRE = 8.3V = VCO
最后求出振荡频率为457 Hz
VI VT+ =2VCC/3 VT- =VCC/3
VO
R
S
0.01uF
t
555
t
详细分析
8
分析:
输入电压由0V上升 到VCC和由VCC下降 到0V时，电路状态 如何变化。
VI VT+ =2VCC/3 VT- =VCC/3
VO
R
S
t
t
VI
返回
V0
1-0触发电平 VI=2VCC/3
0-1触发电平 VI=VCC/3
26
[10.26] 计算Vo1高电平持续时间TH=1.1 s，低电平TL=1.04 s； VOH=11 V， 据图可以算出VCO=8.8 V VOL=0.2 V，据图可以算出VCO=6 V 计算得到低音611 Hz和高音876 Hz，分别持续1.1 s和1.04 s
VCC - VCO VO1 - VCO VCO + = R1 R3 2R 1 VCO 2R 3 VCC + 2R 1 VO1 = 3R 3 + 2R 1
VR2=VCC / 3 随着端VI1和VI2 端 555定时器可以看成 的电压不同，电路 置1、清0电平不同 状态将随之变化： 的基本SRFF.
RD’
0 1 1 1 1
VI1
VI2
1
1
Vo (Q)
低 低 低 高
TD
导通 导通 导通（不变） 截止
2 >3V cc 2 < 3 V cc 2 < 3 V cc 2 > 3 V cc
2. Vcc=9V, Vco=5V, VT+=5V, VT-=2.5V, ΔVT=2.5V
问图10.5.4中单稳态触发器对输入信号的宽度是否有有限制？ 答：有限制，不能长于暂稳态的长度（1.1RC）。解决办法：加微分 电路，带上拉电阻的隔直电容。见下页。
22
返回单稳态 23
[10.22] 计算振荡器的频率。按公式9.47 kHz
电源电 压范围 双极型 555电路 5—16V
最大负 载电流 200mA 4mA
CMOS型 555电路 3—18V
CB555 是国产双极型电路； CH7555是CMOS型电路。
CB555电路结构图
5
比较器 V C V
VC
555定时器的组成部分
V0
V+>V- V0=1
V+<V- V0=0
R
S
基本RSFF
(3)参数计算
章首页 3
10.5 555定时器及其应用
10.5.1 555定时器的电路结构与功能
4
10.5.1 555定时器及其应用 一、555定时器的电路结构与功能 555电路又称为集成定时器。 1972年由 Signetics公司 推出。既有双 极型产品，也 有MOS型产品。 它们产品型号 的最后3位数码 都是555.如：
[10.23] 压控振荡器，VI和周期T或频率f的关系
T = T1 + T2 = (R 1 + R 2 )Cln = (R 1 + R 2 )Cln = (R 1 + R 2 )Cln VCC - VTV + R 2Cln T+ VCC - VT+ VT-
VCC - VI /2 V + R 2Cln I VCC - VI VI /2 VCC - VI /2 + R 2Cln2 VCC - VI
R1 q R1 + R 2
章首页 18
10.4.5石英晶体多谐振荡器
488
石英晶体电抗的频率特性如图。 f0 称为固有频率。
f0
石英晶体多谐振荡器的频 率就是固有频率f0
章首页 19
p497
555定时器如何连成施密特FF、单稳态FF、多谐振荡器？
第10章作业题号
【10.19】 【10.23】 【10.20】 【10.25】
1
第十章 脉冲波形的产生和整形
10.1 概 述
矩形脉冲的主要参数：
1. 脉冲周期T. 脉冲频率f = 1/T (决定了状态变化的速度－电路的工作速度)；
2. 脉冲幅度VM.
3. 脉冲宽度tW 4. 上升时间tR (带宽); 5. 下降时间tF; 6. 占空比 q=tW /T;
1
本章的主要内容：产生CP信号和对CP信号进行整容的3种电路。
T1 R2 = 占空比: q = T R1 + R 2
章首页 13
10.5.3 用555定时器构成单稳态触发器 （一） 电路的特点 1.有两个状态——稳态、暂稳态(简称为暂态)； 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后，再自动返回到稳态；
3.暂态维持时间长短取决于电路本身参 数,与触发脉冲宽度和幅度无关。
【10.22】
【10.26】 章首页
20
[10.20]延时电路
v R ( ) - v R (0) TD = RCln v R ( ) - VR (t)
习题解答
0 - VCC = RCln = RCln3 1 0 - VCC 3 = 91 10 3 Ω 25 10-6 F 1.1 2.5S
1. 施密特触发器（其实是一种特殊的门电路） 特点是有两个门限电压。如图其电压传输特性曲线的比较
VT VT- VT+
滞回特性
2. 单稳态触发器，状态包括一个稳态和一个暂稳态，简称暂态.
tW
tW
2
3. 多谐振荡器，状态包括两个暂稳态，产生clk信号。
4. 重点内容： (1)555定时器工作原理 (2)用555定时器构成3种电路的方式
8
10.2.3 施密特触发器的应用
1.波形变换; 2.脉冲整形; 3.脉冲鉴幅
P464
波形变换
脉冲整形
脉冲鉴幅
返回吗？ 章首页
11
10.4.4 构成多谐振荡器
原理
P487
假定VOH VCC
v C ( ) - v C (0) t = RCln v C ( ) - VC (t)
VCC - VTV + RCln T+ VCC - VT+ VT-
用电阻两端电压计算时间更方便一些！！ v C ( ) - v C (0) TD = RCln v C ( ) - VC (t)
VCC - 0 = RCln = RCln3 2 VCC - VCC 3
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[10.19]阈值电平
1. Vcc=12V, Vco不接, VT+=8V, VT-=4V, ΔVT=4V
VCC - VI /2 -1/2(VCC - VI ) - (-1)(VCC - VI /2) dT = (R 1 + R 2 )C(1/( )) +0 2 dVI VCC - VI (VCC - VI ) = 1 1 VCC (R 1 + R 2 )C 2 (VCC - VI /2)(VCC - VI ) dT >0 dVI