第六章脉冲波形的产生与整形电路-数字电子技术习题集
6脉冲波形的产生和整形习题解答
页眉内容自我检测题1．集成单稳触发器，分为可重触发及不可重触发两类，其中可重触发指的是在 暂稳态 期间，能够接收新的触发信号，重新开始暂稳态过程。
2．如图T6.2所示是用CMOS 或非门组成的单稳态触发器电路， v I 为输入触发脉冲。
指出稳态时a 、b 、d 、 e 各点的电平高低；为加大输出脉冲宽度所采取的下列措施哪些是对的，哪些是错的。
如果是对的，在（ ）内打√，如果是错的，在（ ）内打×。
（1）加大R d （ ）； （2）减小R （ ）； （3）加大C （ ）； （4）提高V DD （ ）；（5）增加输入触发脉冲的宽度（ ）。
v Iv OV图 P6.2解：（1）×（2）×（3）√（4）×（5）×3．四个电路输入v I 、输出v O 的波形如图T6.3所示，试写出分别实现下列功能的最简电路类型（不必画出电路）。
（a ） 二进制计数器 ；（b ） 施密特触发器 ； （c ） 单稳态触发器 ；（d ） 六进制计数器 。
ttv Iv tt（a ）vv （b ）t tv I v （c ）v Iv （d ）页眉内容图 T6.34．单稳态触发器的主要用途是 。
A ．整形、延时、鉴幅B ．延时、定时、存储C ．延时、定时、整形D ．整形、鉴幅、定时5．为了将正弦信号转换成与之频率相同的脉冲信号，可采用 。
A ．多谐振荡器B ．移位寄存器C ．单稳态触发器 D ．施密特触发器 6．将三角波变换为矩形波，需选用 。
A ．单稳态触发器B ．施密特触发器C ．多谐振荡器D ．双稳态触发器 7．滞后性是 的基本特性。
A ．多谐振荡器B ．施密特触发器C ．T 触发器D ．单稳态触发器 8．自动产生矩形波脉冲信号为 。
A ．施密特触发器B ．单稳态触发器C ．T 触发器D ．多谐振荡器 9．由CMOS 门电路构成的单稳态电路的暂稳态时间t w 为 。
A . 0.7RC B . RC C . 1.1RC D . 2RC10．已知某电路的输入输出波形如图T6.10所示，则该电路可能为 。
数字电子技术-脉冲波形的产生与变换
3
锯齿波变换的应用
在数字电子技术中，锯齿波的变换常用于产生矩 形波等脉冲波形，这些波形在信号处理、测量和 控制等领域有广泛的应用。
04
脉冲波形产生与变换的方法
数字方法
数字方法是指通过数字电路和数字信号处理技术来产生 和变换脉冲波形。
数字方法可以通过编程实现各种不同的脉冲波形，如矩 形波、三角波、正弦波等。
数字电子技术-脉冲波形 的产生与变换
• 引言 • 脉冲波形的产生 • 脉冲波形的变换 • 脉冲波形产生与变换的方法 • 脉冲波形产生与变换的实际应用 • 结论
01
引言
主题简介
01
脉冲波形是指具有特定形状、幅 度、宽度和重复频率的波形，广 泛应用于数字电子技术中。
02
脉冲波形的产生与变换是数字电 子技术中的重要内容，涉及到信 号处理、通信、控制等多个领域 。
光纤通信
在光纤通信中，脉冲波形产生与变换技术用于生成高速光脉冲，实现大容量、高速的光信号传输。通 过调制技术，将数字信号加载到光脉冲上，提高通信系统的传输效率和可靠性。
在测量技术中的应用
时间测量
利用脉冲波形产生与变换技术，可以生成精确的时间间隔和频率，用于时间测量和计时 应用。例如，高精度计数器和频率计等测量仪器利用脉冲波形产生与变换技术实现高精
数字方法具有精度高、稳定性好、易于实现复杂波形等 优点。
数字方法还可以实现脉冲波形的调制和解调，广泛应用 于通信、雷达、测控等领域。
模拟方法
01
模拟方法是指通过模拟 电路和模拟信号处理技 术来产生和变换脉冲波 形。
02
模拟方法具有简单、直 观、易于实现等优点。
03
模拟方法可以通过简单 的RC电路、LC电路等实 现矩形波、锯齿波等基 本脉冲波形。
数电-脉冲波形的产生和整形练习题共32页文档共34页
56、死去何所道，托体同山阿。 57、春秋多佳日，登高赋新诗。 58、种豆南山下，草盛豆苗稀。晨兴 理荒秽 ，带月 荷锄归 。道狭 草木长 ，夕露 沾我衣 。衣沾 不足惜 ，但使 愿无违 。 59、相见无杂言，但道桑麻长。 60、迢迢新秋夕，亭亭月将圆。
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃
数字电路练习题
第一章 逻辑代数基础12．下列几种说法中与BCD 码的性质不符的是 。
（1）一组四位二进制数组成的码只能表示一位十进制数； （2）BCD 码是一种人为选定的0~9十个数字的代码；（3）BCD 码是一组四位二进制数，能表示十六以内的任何一个十进制数； （4）BCD 码有多种。
16．逻辑函数F (A ,B ,C )=Σm (0,1,4,6)的最简“与非式”为 。
（1） AC B A F ∙= (2) C A B A F ∙= (3) AC AB F ∙= (4) C A B A F ∙=18．已知某电路的真值表如下表所示，该电路的逻辑表达式为 。
（1）F =C （2）F =ABC （3）F =AB +C （4）都不是23．逻辑函数的反函数= ，对偶式F ＇= 。
30．用公式化简法化简以下逻辑函数))((AB C B C A B A B A B A F ++++=。
解： ))((AB C B C A B A B A B A F ++++=CB A BC A C B A ++=)()(C B A C B A BC A C B A +++=C B C A +=34．用卡诺图化简逻辑函数：F （A ，B ，C ，D ）=∑m (5，6，7，8，9)+∑d (10，11，12，13，14，15) 解：AB00CD01111000011110F00000111××××11××BC BD A F ++=37． 试用卡诺图法将下列具有约束条件的逻辑函数化为最简“与或”式。
F （A ,B ,C ,D ）=∑m (1, 4,9,13)+ ∑d (5,6,7,10) 解：AB00CD01111000011110F01001×××010001×D C B A F +=第三章 组合逻辑电路2．比较两位二进制数A=A 1A 0和B=B 1B 0，当A ＞B 时输出F =1，则F 表达式是 。
脉冲波形的产生与整形详解
④CMOS型555在传输过渡时间里产生的尖 峰电流小，仅为2~3mA；而双极型555的尖峰电 流高达300~400mA。 ⑤CMOS型555的输人阻抗比双极型的要高 出几个数量级，高达1010Ω。 ⑥CMOS型555的驱动能力差，输出电流仅 为1~3mA，而双极型的输出驱动电流可达200mA.
一般说来，在要求定时长、功耗小、负载轻的场 合宜选用CMOS型555；而在负载重、要求驱动电流 大、电压高的场合，宜选用双极型的555。
二、用门电路组成的施密特触发器
将两级反相器串接起来，同时通过分压电阻把输出端的 电压反馈到输入端，就构成了施密特触发器电路。 CMOS门，阈值电压
1 VTH VDD，且R1 R2 2
R2
vI
R1
1
v O1
1 G2
vO
' vO
v 'I
G1
6.3.3 用CMOS反相器构成的施密特触发器
6.3.4 图6.3.3电路的电压传输特性 (a)同相输出 (b)反相输出
单稳态触发器
单稳态触发器的工作特性具有如下的显著特点： （1）电路在无外加触发信号作用期间，处于稳态； （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 （阈值电压及外接R、C），与触发脉冲的宽度和 幅度无关。
§6.3
施密特触发器
Schmitt Trigger
施密特触发器（电路）是一种特殊的双稳态时序 电路，与一般双稳态电路比较，它具有两个明显的特点： 1.施密特触发器是一种优良的波形整形电路， 只要输入信号电平达到触发电平，输出信号就会从一 个稳态转变到另一个稳态，且通过电路内部的正反馈 过程可使输出电压的波形变得很陡。 2.对正向和负向增长的输入信号，电路有不同 的阈值电平，这是施密特触发器的滞后特性或回差特 性，提高了干扰能力，可有效滤除噪声。
河北科技大学：数字电子技术基础 教学课件第六章 脉冲波形的产生和整形
小结
基本要求：
掌握同步时序电路的设计方法。
第六章 脉冲波形的产生和整形
内容提要 首先介绍了555定时器的工作原 理，然后分别介绍了施密特触发器、 单稳态触发器、多谐振荡器等三种 波形整形和产生电路。
第六章 脉冲波形的产生和整形 §6.1 §6.2 §6.3 §6.4 §6.5 概述 555定时器 施密特触发器 单稳态触发器 多谐振荡器
& a
D
0
1
0
通
(1) RD=0, TH=X, TR=X
vo=0,
TD导通
1 2/3Vcc 0
触发器置0
1 0
1/3Vcc
1 通
0
(2) TH>2/3Vcc, TR>1/3Vcc
vo=0,
TD导通
1
2/3Vcc 1
触发器保持 定
定
1/3Vcc
1 定
定
(3) TH<2/3Vcc, TR>1/3Vcc
vi
Vcc
8 vi
4
vI1
6 555
3
vo
vI2
2 1 5 0.01μ
vo
输入信号由小到大
0
VT-
VT+
vi
Vcc
8 vi
4
vI1
6 555
3
vo
vI2
2 1 5 0.01μ
vo
输入信号由小到大
0
VT-
VT+
vi
Vcc
8 vi
4
vI1
6 555
3
vo
vI2
2 1 5 0.01μ
vo
输入信号由小到大
第六章 脉冲的产生与原理及原理的应用
第6章脉冲波形的产生与整形
3. 实训设备及元器件 (1) 实训设备： 双路直流稳压电源、信号发生器1台、双踪示 波器1台、面包板1块、单股导线若干、万用表(数字表、指针表 各1块)。 (2) 实训器件：一只0.01mF的电容、一只1k的电阻、一块 NE555。 4. 测试内容 1) 测试电路 测试电路如图6.9所示。 2) 测试步骤 (1) 按图6.9所示接好电路，在输入端接入信号发生器，并用 示波器分别观测输入端和输出端的波形
1. 实训任务 (1) 用仪表仪器测试555定时器的逻辑功能。 (2) 分析和仿真555定时器的逻辑功能。 (3) 记录并比较测试结果。 2. 实训要求 (1) 熟悉555定时器的符号、逻辑功能、引脚排列。 (2) 小组之间相互学习和交流，比较实训结果。 3. 实训设备及元器件 (1)实训设备：直流稳压电源1台、面包板1块、单股导线若干、万 用表(数字表、指针表各1块)。 (2)实训器件：一只0.01mF的电容、一只1k的电阻、一块NE555。
第6章脉冲波形的产生与整形
NE555集成定时器内部电路如图6.1所示，它主要由3个电阻
R组成的分压器、两个高精度电压比较器C1和C2、一个基本RS
触发器、一个作为放电的三极管VT及输出驱动G3组成。
第6章脉冲波形的产生与整形
图6.1 NE555集成定时器内部电路
第6章脉冲波形的产生与整形
图6.2所示为555定时器的逻辑符号 和引脚排列。
t RC ln uC () uC (0) uC () UD
(6-2)
第6章脉冲波形的产生与整形
数字电子技术课后习题答案
ABACBC
BC
A
00 01 11 10
00
1
0
1
11
0
1
0
Y ABC
❖ 3.13某医院有一、二、三、四号病室4间，每室设有 呼叫按钮，同时在护士值班室内对应的装有一号、 二号、三号、四号4个指示灯。
❖ 现要求当一号病室的按钮按下时，无论其它病室的 按钮是否按下，只有一号灯亮。当一号病室的按钮 没有按下而二号病室的按钮按下时，无论三、四号 病室的按钮是否按下，只有二号灯亮。当一、二号 病室的按钮都未按下而三号病室的按钮按下时，无 论四号病室的按钮是否按下，只有三号灯亮。只有 在一、二、三号病室的按钮均未按下四号病室的按 钮时，四号灯才亮。试用优先编码器74148和门电路 设计满足上述控制要求的逻辑电路，给出控制四个 指示灯状态的高、低电平信号。
HP RI/BIN
I0
0/ Z1 0 10 ≥1
I1
1/ Z1 1 11
I2
2/ Z1 2 12 18
YS
I3
3/ Z1 3 13
I4
4/ Z1 4 14
YEX
I5
5/ Z1 5 15
I6
6/ Z1 6 16
I7
7/ Z1 7 17
Y0
V18
Y1
ST
E N
Y2
(b)
74148
(a)引脚图;(b)逻辑符号
A
00 01 11 10
00
0
0
1
11
1
0
1
Y AB BC AC
由于存在AC 项，不存在相切的圈，故无冒险。
❖ 4.1在用或非门组成的基本RS触发器中，已知 输入SD 、RD的波形图如下，试画出输出Q, Q
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第六章
一、选择题
1．脉冲整形电路有。
A.多谐振荡器
B.单稳态触发器
C.施密特触发器
D.555定时器2．多谐振荡器可产生。
A.正弦波
B.矩形脉冲
C.三角波
D.锯齿波
3．石英晶体多谐振荡器的突出优点是。
A.速度高
B.电路简单
C.振荡频率稳定
D.输出波形边沿陡峭
4．T T L单定时器型号的最后几位数字为。
A.555
B.556
C.7555
D.7556
5．555定时器可以组成。
A.多谐振荡器
B.单稳态触发器
C.施密特触发器
D.J K触发器6．用555定时器组成施密特触发器，当输入控制端C O外接10V电压时，回差电压为。
A.3.33V
B.5V
C.6.66V
D.10V
7．以下各电路中，可以产生脉冲定时。
A.多谐振荡器
B.单稳态触发器
C.施密特触发器
D.石英晶体多谐振荡器
二、判断题（正确打√，错误的打×）
1.施密特触发器可用于将三角波变换成正弦波。
（）
2.施密特触发器有两个稳态。
（）
3.多谐振荡器的输出信号的周期与阻容元件的参数成正比。
（）
4.石英晶体多谐振荡器的振荡频率与电路中的R、C成正比。
（）
5.单稳态触发器的暂稳态时间与输入触发脉冲宽度成正比。
（）
6.单稳态触发器的暂稳态维持时间用t W表示，与电路中R C成正比。
（）
7.采用不可重触发单稳态触发器时，若在触发器进入暂稳态期间再次受到触发，输出脉宽可在此前暂稳态时间的基础上再展宽t W。
（）8.施密特触发器的正向阈值电压一定大于负向阈值电压。
（）
三、填空题
1．555定时器的最后数码为555的是产品，为7555的是
产品。
2．施密特触发器具有现象，又称特性；单
稳触发器最重
要的参数为。
3．常见的脉冲产生电路有，常见的脉冲整形电路有、。
4．为了实现高的频率稳定度，常采用振荡器；单稳态触发器受到外触发时进入态。
四、练习题
1. 如图所示的单稳态触发器电路中， G 1 和 G 2 为 CMOS 或非门，电源电压V DD =15V 。
已知R d = 100k Ω，R = 51 k Ω，C d = 1000pF ，C = 0.01 μ F 。
试计算输出脉冲的宽度和幅度。
2. TTL 与非门和二极管 D 组成的施密特触发器电路如图所示。
已知与非门的V T = 1.1V ，二极管导通压降V D = 0.7V 。
试求电路的V T+ 、V T －和回差电压△ V 的值。
3. 电路如图（ a ）所示，已知输入信号 u I 、 u A 的波形如图（ b ）。
画出 u O 的波形，并说明该电路的功能。
4.集成施密特触发器 CT1132 的原理电路如图所示。
试分析该电路由哪几部分组成，各有什么作用？
5. TTL 与非门微分型单稳态电路如图所示。
试回答：
（ 1 ）输出端V O 脉冲宽度T w 的计算公式？
（ 2 ）电路对电阻R 、R d 的取值有何限制？
（ 3 ）C d 、R d 在电路中的作用是什么，可否去掉？
6. 两极射极耦合电路构成的施密特触发器电路如图所示。
设三极管V BE =0.7V ，V CES =0.3V 。
（ 1 ）计算电路的静态工作点。
（ 2 ）求电路的V T+ ，V T －，△ V 各为多少。
7. 用一开关控制如图所示 555 定时器组成的多谐振荡器，当开关处于不同位置时，要求电路能实现：
（ 1 ）无脉冲输出；
（ 2 ）输出脉冲周期T ；
（ 3 ）输出脉冲周期为 2 T 。
8. 下图是 555 定时器构成的施密特触发器，已知电源电压V CC =12V ，求：•电路的V T+ ，V T- 和△V T 各为多少？
•如果输入电压波形如图，试画出输出v o 的波形。
•若控制端接至 +6V ，则电路的V T+ ，V T- 和△V T 各为多少？
9. 图（ a ）是 555 定时器构成的单稳态电路。
已知：R = 3.9k Ω， C = 1 μ F ，v i 和v c 的波形见图（ b ）。
•对应画出v o 的波形。
•估算脉宽T w 的数值。
10. 用 555 定时器组成的多谐振荡器电路如下图所示。
已知：V cc =15V ，R 1 = R 2 =5k Ω，C 1 = C 2 = 0.01 μ F 。
计算振荡器振荡周期T 。
11. 将 555 定时器接成施密特触发器的电路如下图所示。
已知V CC = +5V ，试求电路的V T+ ，V T －，△ V 各为多少伏？
12. 由 555 定时器接成的施密特触发器如下图（ a ）所示。
已知： V CC = +5V ，，
试求：（ 1 ）画出图（ a ）电路的电压传输特性曲线V O = f （V I ）。
（ 2 ）V I 的波形如下图（ b ）所示。
定性画出V O 的波形。
（ a ）
13.图为用555定时器构成的多谐振荡器，其中555定时器的功能表如下所示，试画出V C、V O的波形。
设初始时刻V C=0。
1 ＜2V CC/3 ＞V CC/3 不变不变
1 ＜2V CC/3 ＜V CC/3 高截止
1 ＞2V CC/3 ＜V CC/3 高截止
14.如图所示的施密特触发器电路中，已知R1=10KΩ，R2=30KΩ。
G1和G2为CMOS反相器，V DD=15V。
⑴试计算电路的正向阈值电压V T+、负向阈值电压V T-和回差电压ΔV T。
⑵若将图给出的电压信号加到图电路的输入端，试画出电压的波形。