常用的脉冲整形电路
第7章脉冲波形
1、组成
1 UO1 1 UO2 1 UO3
利用门电路的传输延迟时间tpd ， G1
G2
G3
将奇数个反相器首尾相接。
2、工作波形
UO1 tpd
3、计算
TW = ntpd ；
UO2
t
n是门的数目。
UO3
t
T=2TW ； f =1/T
TW
一般，tpd =
TTL类几十 ns CMOS类几百ns
（所以，环形振荡器 t 的振荡频率f 特别高）
vO VOH
VOL
0
VT-
VT+
vI
图7.5 施密特触发器的传输特性和电路符号
7-3-1 用门电路构成施密特触发器
一、构成（用CMOS非门）
R1
二、工作原理
UI
R2
G1
1
UI’
UO1
G2 1
UO
UI =0 UI上升 过程中
UI下降 过程中
UI
0
<VT+ =>VT+ =VT+ >VT+
>VT=>VT=VT<VT-
A1 (3)
A2 (4)
1
B (5)
RINT (9) CEXT (10)
REXT/CEXT (11)
(6)
Q
TR_A (3) ≥1 & 1
TR_B (4)
(6) Q
TR+ (5)
RINT (9)
(1)
Q
RI
CEXT (10)
CX
REXT/CEXT (11) RI/ CX
(1)
Q
7-4-4 单稳态触发器的应用
脉冲电路介绍
脉冲电路介绍脉冲电路是电子电路中一种常见的电路类型，它能够产生和处理脉冲信号。
脉冲信号是一种具有高幅度、短持续时间的电信号，常用于数字电子设备和通信系统中。
脉冲电路在数字电路、计算机、通信系统等领域起着重要的作用。
脉冲电路通常由多个元件组成，包括电容、电感、二极管、晶体管等。
这些元件的组合与连接方式决定了脉冲电路的功能和性能。
脉冲电路可以实现信号的放大、滤波、整形和计数等功能，广泛应用于数字电子设备和通信系统中。
脉冲电路的基本元件之一是电容。
电容是一种能够储存电荷的元件，它能够在一段时间内储存电荷，并在需要时释放电荷。
在脉冲电路中，电容经常用于实现信号的整形和滤波功能。
通过调整电容的数值和连接方式，可以改变电路对不同频率信号的响应。
另一个常见的脉冲电路元件是电感。
电感是一种能够储存磁能的元件，它能够在一段时间内储存磁能，并在需要时释放磁能。
在脉冲电路中，电感经常用于实现信号的放大和计数功能。
通过调整电感的数值和连接方式，可以改变电路对不同频率信号的响应。
二极管和晶体管也是脉冲电路中常见的元件。
二极管是一种具有非线性特性的元件，它能够将正向电压转化为电流，并阻断反向电流。
在脉冲电路中，二极管常用于实现信号的整形和检测功能。
晶体管是一种具有放大功能的元件，它能够将小信号放大为大信号。
在脉冲电路中，晶体管常用于实现信号的放大和开关功能。
脉冲电路的工作原理通常基于电荷的积累和释放。
当电容或电感储存了足够的电荷或磁能时，它们将释放能量，并产生脉冲信号。
这些脉冲信号经过放大和处理后，可以用于驱动其他电子设备或传输信号。
脉冲电路在数字电子设备和通信系统中有着广泛的应用。
例如，在计算机中，脉冲电路用于处理和传输数字信号，实现数据的存储和处理功能。
在通信系统中，脉冲电路用于产生和解析数字信号，实现数据的传输和接收功能。
脉冲电路是一种重要的电子电路类型，它能够产生和处理脉冲信号。
脉冲电路通过电容、电感、二极管、晶体管等元件的组合和连接方式，实现信号的放大、滤波、整形和计数等功能。
7脉冲波形的产生与整形电路
图
脉冲定时
EXIT
数模和模数转换器
7.3 施密特触发器
主要用途：把变化缓慢的信号波形变换为边沿 陡峭的矩形波。 特点： ⑴电路有两种稳定状态。两种稳定状态的维持 和转换完全取决于外加触发信号。触发方式：电平 触发。 ⑵电压传输特性特殊 ，电路有两个转换电平 （上限触发转换电平UT+和下限触发转换电平UT－）。 ⑶状态翻转时有正反馈过程，从而输出边沿陡 峭的矩形脉冲。
脉冲信号。
EXIT
数模和模数转换器
7.1 多谐振荡器
1．多谐振荡器没有稳定状态，只有两个暂稳态。
2．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，无需外触发。
3．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。
EXIT
数模和模数转换器
7.1.1 矩形脉冲的主要参数 1. 常见的脉冲波形 脉冲波形是指突变的电流和电压的波形。
图7-1 常见的脉冲波形图 EXIT
数模和模数转换器
2. 矩形波及其参数
数字电路中用得最多的是矩形波。矩形波
有周期性与非周期性两种。
图7-2 非周期性和周期性矩形波 (a) 非周期性 (b) 周期性 EXIT
数模和模数转换器
图7-3 矩形波的主要参数
周期性矩形波的 周期用T表示，有时 也用频率f表示（f =1/ T）。 矩形波的另外几 个主要参数：
前面介绍的多谐振荡器的一个共同特点就是振 荡频率不稳定，容易受温度、电源电压波动和RC参
数误差的影响。
而在数字系统中，矩形脉冲信号常用作时钟信
号来控制和协调整个系统的工作。因此，控制信号
频率不稳定会直接影响到系统的工作，显然，前面
数字电子技术脉冲波形的产生与整形
tf
Vm tW T
2.脉冲宽度tW
0.5Vm～0.5Vm
3.上升时间tr
0.1Vm～0.9Vm
4.下降时间tf
0.9Vm～0.1Vm
5.周期T
周期性脉冲信号，两脉冲间的时间间隔
6.频率f
周期的倒数或每秒钟重复的次数。
7.占空比q
脉冲宽度与周期之比
3
6.5 555定时器的电路结构与功能
6. 5.1 555 定时器的电路结构与功能
6
5K
vC1 =1，vC2 =1， Q =1不变， vO=1不变
vI> 2/3VCC时， vC1 =0，vC2 =1，
vI2
2 VR2
－+C2 5K
&
vC2 Q
G2
& G3
TD
7
Q=0， vO =0，所以VT+=2/3VCC 1
1
3 vO
G4
10
(2)vI从高于 2/3VCC下降的情况
vI>2/3VCC时，
vC1=vC2=0，工作不正常。
vO
t
措施：在输入端加微分网络Rd、 Cd（足够小），将宽脉冲变为
vC
tw
窄脉冲。
+UCC
R 0.01µF
Cd vd vI
Rd
.
uC C
58 4
6
2
3
71
vI
uO
vd
2 3VCC
t
t t
24
该电路为不可重复触发的单稳态电路，除此之外还 有可重复触发的单稳态电路。
在暂稳态尚未结束时，又 来一个触发脉冲，此脉冲 不会引发新的暂稳态。
整形电路原理
整形电路原理整形电路是指对输入信号进行处理，使其满足特定的形状和幅度要求的电路。
在电子技术领域中，整形电路被广泛应用于各种电子设备中，如通信系统、计算机系统、音频处理系统等。
整形电路的设计和应用对于保证信号的稳定性、准确性和可靠性具有重要意义。
本文将从整形电路的基本原理、常见类型和应用实例等方面进行介绍。
整形电路的基本原理是对输入信号进行处理，使其满足特定的形状和幅度要求。
在电子电路中，输入信号可能存在各种不确定性和失真，如噪声、幅度波动、频率偏移等，因此需要通过整形电路对信号进行处理，以保证输出信号的稳定性和准确性。
整形电路通过对输入信号进行滤波、放大、限幅、比较等操作，使得输出信号能够满足特定的要求，如方波、脉冲等。
根据整形电路的功能和特点，可以将其分为多种类型，如滤波器、比较器、放大器、限幅器等。
滤波器是一种常见的整形电路，其作用是对输入信号进行频率选择性的处理，滤除不需要的频率成分，输出所需的频率成分。
比较器是一种将输入信号与参考电压进行比较，输出高低电平信号的电路，常用于信号的比较和判断。
放大器是一种将输入信号进行放大处理的电路，常用于增强信号的幅度和稳定性。
限幅器是一种对输入信号进行幅度限制的电路，常用于限制信号的幅度范围，保护后级电路不受损坏。
整形电路在各种电子设备中都有着重要的应用。
在通信系统中，整形电路常用于对接收到的信号进行处理，使其满足解调和解码的要求。
在计算机系统中，整形电路常用于对输入输出信号进行处理，保证数据的准确传输和处理。
在音频处理系统中，整形电路常用于对音频信号进行放大、滤波、混音等处理，提高音频质量和稳定性。
综上所述，整形电路作为电子技术中的重要组成部分，对于保证信号的稳定性、准确性和可靠性具有重要意义。
通过对输入信号进行处理，使其满足特定的形状和幅度要求，整形电路在各种电子设备中都有着广泛的应用。
因此，对整形电路的原理、类型和应用进行深入理解和研究，对于提高电子技术的水平和应用能力具有重要意义。
脉冲电路介绍
6.2 单稳态触发器 电路只有一个稳定的状态，当受到外来触发 脉冲时，变到了一个暂时稳定的状态。经过一段 时间后，电路自动回复到了原来稳定的状态。
UP )
N)
0 1 0
不变
导通 截止 导通 不变
注意 : 不允许 TH U P , U TR U N , 否则RS锁存器不确定 U 。
9
6.1 多谐振荡器 由于矩形波中除基波分量外还含有极丰富的 高次谐波，因此常将产生矩形波的电路称为多谐 波振荡器。简称多谐振荡器。
6.1.1 用门电路构成的多谐振荡器
16
2、第二暂稳态的时间 T1 的估算
u I ( ) u I (0 ) 0 VDD VDD T2 RC ln RC ln RC ln uI () uI (T2 ) 0 Uth Uth
3、振荡周期 T
VDD VDD T T1 T2 RC ln RC ln VDD U th U th
0
五、振荡周期的估算 振荡周期 T 实际上就是这两个暂稳态时间的 叠加 ( T=T1+T2 ) ，可以根据三要素法则估算。 1、第一暂稳态的时间 T1 的估算
u I ( ) u I (0 ) VDD 0 T1 RC ln RC ln u I ( ) u I (T1 ) VDD U th VDD RC ln VDD U th
t
0
第一个暂稳态
TH TL TH TL
第二个暂稳态
TH TL TH
TL
t
注意：充电 时输出高电 平，放电时 则输出低电 平。
22
0
三、多谐振荡器振荡周期 T 的估算 从工作波形中可以看出：两个暂稳态的时间之和 就是矩形波的振荡周期 T=TH+TL 。
脉冲电路PPT课件
三极管由截止转变为饱和导通所需的时 间称为开启时间，即在基区逐渐积累电荷， 使电流由小变大所需时间。由饱和导通转变 为截止所需的时间称为关闭时间，即在基区 通过中和逐渐清除电荷，使电流逐渐变小所 需时间。
通常关闭时间比开启时间要长很多倍， 这主要是射极输入的载流子在基区中积累电 荷比基区中载流子中和这些电荷要快得多， 普通开关管的开启时间约为10~30ns，关闭 时间约为100~200ns，高频管的开关速度比 普通开关管慢得多。对于生物电脉冲，它的 前沿约为数毫秒，也可以用高频管代替开关 管。
第二节 晶体管反相器
一. 晶体三极管的开关特性 晶体三极管不仅有放大作用，而且还有开关作用。在
脉冲数字电路中就是利用三极管的开关作用。 由其特性曲线知，当基极电流Ib≤0时，晶体管工作在
截止区。此时集电极电流Ic≈0，晶体管的发射结和集电结 均处于反向偏置，相当于开关断开。当Ib由零逐渐上升时， 晶体管的工作状态由截止区进入放大区，一旦Ib继续上升 达到临界饱和电流Ibs时，三极管处于临界饱和状态，如再 增大Ib，使Ib>Ibs，三极管进入饱和区。此时集射极电压 Uce接近于零，Ib基本上失去了对Ic的控制能力，相当于开 关接通。
体管饱和程度加深，输出信号 Uo仍然为零。如果充电的时 间常数(R1+rbe)C小于脉冲宽 度，电容C在正脉冲持续期间 (输入高电平)得到完全充电， 其电压(左正右负)接近于输入 脉冲的幅度电压Um。当输入 脉冲下降时，电容C开始放电， 迫使基极电位下降到-Um，三 极管截止，输出信号 Uo上升 到接近于Ec。
电平渐移，对信号
放大、变换和计数等会 造成困难。为了克服这 个缺点，对电路进行改 造，在电阻R上并联一 个二极管 D。
输入波形 输出波形
数字电路复习题(含答案)
一、填空题：1．在计算机内部，只处理二进制数；二制数的数码为1 、0两个；写出从（000）2依次加1的所有3位二进制数：000、001、010、011、100、101、110、111 。
2．13=（1101）2；（5A）16=（1011010）2；（10001100）2=（8C）16。
完成二进制加法（1011）2+1=（1100）23．写出下列公式：= 1 ；= B ；= A+B ；=BA 。
4．含用触发器的数字电路属于时序逻辑电路（组合逻辑电路、时序逻辑电路）。
TTL、CMOS电路中，工作电压为5V的是TTL ；要特别注意防静电的是CMOS 。
5．要对256个存贮单元进行编址，则所需的地址线是8 条。
6．输出端一定连接上拉电阻的是OC 门；三态门的输出状态有1 、0 、高阻态三种状态。
7．施密特触发器有 2 个稳定状态.，多谐振荡器有0 个稳定状态。
8．下图是由触发器构成的时序逻辑电路。
试问此电路的功能是移位寄存器，是同步时序电路（填同步还是异步），当R D=1时，Q0Q1Q2Q3= 0000 ，当R D=0，D I=1，当第二个CP脉冲到来后，Q0Q1Q2Q3= 0100 。
(图一)1．和二进制数(111100111.001)等值的十六进制数是( B )A．(747.2)16B．(1E7.2)16C．(3D7.1)16D．(F31.2)16R CP2．和逻辑式BACBAC++相等的式子是( A )A．AC+B B． BC C．B D．BCA+3．32位输入的二进制编码器，其输出端有( D )位。
A. 256B. 128C. 4D. 54．n位触发器构成的扭环形计数器,其无关状态数为个( B ) A．2n-n B．2n-2n C．2n D．2n-15．4个边沿JK触发器,可以存储( A )位二进制数A．4 B．8 C．166．三极管作为开关时工作区域是( D )A．饱和区+放大区B．击穿区+截止区C．放大区+击穿区D．饱和区+截止区7.下列各种电路结构的触发器中哪种能构成移位寄存器（ C ）A．基本RS触发器B．同步RS触发器C．主从结构触发器8．施密特触发器常用于对脉冲波形的（ C ）A．定时B．计数C．整形1．八进制数 (34.2 )8的等值二进制数为11100.01 ；十进制数 98 的8421BCD 码为10011000 。
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常用的脉冲整形电路
1. 脉冲整形电路（Pulse Shaping Circuit）：用于将输入的脉冲信号整形成所需的脉冲形状和宽度的电路。
2. 单稳态电路（Monostable Circuit）：用于产生一个固定宽度的脉冲输出的电路。
3. 多稳态电路（Multistable Circuit）：用于产生多个稳态输出的电路，常用于计数器和存储器等设备。
4. 电荷泵电路（Charge Pump Circuit）：用于将直流电压转换为高压脉冲输出的电路，常用于驱动显示器和射频电路等领域。
5. 脉冲锁定环路（Phase-Locked Loop）：用于锁定输入脉冲信号的频率和相位的电路，常用于时钟同步和调制解调等应用中。
6. 脉冲变幅电路（Pulse Amplitude Modulation Circuit）：用于调整脉冲信号的幅度的电路，常用于数字通信和调制解调等领域。
7. 脉冲计时电路（Pulse Timing Circuit）：用于测量和控制脉冲信号的时间间隔和宽度的电路，常用于计时器和时序控制等应用中。
8. 自适应滤波器（Adaptive Filter）：用于根据输入脉冲信号的特征动态调整滤波器参数的电路，常用于信号处理和通信系统中。
9. 脉冲幅度调制电路（Pulse Width Modulation Circuit）：用于根据输入信号的幅度变化调整输出脉冲信号的宽度的电路，常用于电力电子和无线通信等应用中。
10. 电压控制振荡器（Voltage Controlled Oscillator）：用于产生可调频率的脉冲信号的电路，常用于信号调制和频率合成等领域。
以上是常用的脉冲整形电路，用于实现不同的信号处理和控制功能。