数字电子技术基础第十章.ppt

****第十章脉冲波形的产生和整形10.1概述10.2施密特触发器10.3单稳态触发器10.4多谐振荡器10.5555定时器及其应用*10.1概述一、产生矩形脉冲的途径1.利用各种形式的多谐振荡器电路；2.通过各种整形电路把已有的周期性变化波形变换成符合要求的矩形脉冲。二、矩形脉冲特性的描述通常的矩形脉冲波形如图10.1.1所示。图10.1.1*10.2施密特触发器（SchmittTrigger）第一输入信号在高低电平转换时，对应的输入转换电平不同；第二在电路状态转换时，通过电路内部的正反馈过程使输出电压波形的边沿变得很陡。注：利用这两个特点不仅能将边沿变化缓慢地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波脉冲高、低电平上的噪声有效地清除。*施密特触发器的两个输出电压传输特性利用施密特触发器可以将边沿变化缓慢的周期性信号变换为边沿很陡的矩形脉冲2.施密特触发器的应用(1)用于波形变换利用施密特触发器将一系列幅度不同的脉冲信号，其中幅度大于正向阈值电压的幅度鉴别出来。二、用于鉴幅10.2.1用门电路组成的施密特触发器三、用于脉冲整形10.2.1用门电路组成的施密特触发器在数字系统中，经常出现干扰信号，使得信号波形变差，这样可通过施密特触发器整型获得比较理想的波形。*10.3单稳态触发器特点：第一它有稳态和暂稳态两个不同的工作状态；第二在外界触发脉冲的作用下，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；第三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。应用：脉冲整形、延时、定时等10.4多谐振荡器多谐振荡器是一种自激振荡器，在接通电源后，不需要外加触发信号，便能自动产生矩形波形。由于矩形波中含有高次谐波故把矩形波振荡器叫做多谐振荡器。10.5.1555定时器的电路结构与功能10.5555定时器555定时器是一种多用途的数字－模拟混合的集成电路。它可以很方便地构成多谐振荡器、单稳态触发器和多谐振荡器。一、电路结构它由电压比较器（C1，C2）、触发器、输出缓冲器（G3，G4）、OC输出的三极管（TD）组成图10.5.110.5.1555定时器的电路结构与功能2.各管脚的名称和功能1－接地端2－低电平触发端3－输出端10.5.1555定时器的电路结构与功能4－复位端5－电压控制端8－电源端6－高电平触发端7－放电端10.5.2用555定时器接成的施密特触发器图10.5.3图10.5.3工作原理：10.5.2用555定时器接成的施密特触发器图10.5.3（1）vIVCC/3，Q=1（vo＝VOH），Q?=0；vI增加时，2VCC/3vIVCC/3，触发器保持原态；vI2VCC/3时，Q=0（vo＝VOL），Q?=1。图10.5.310.5.2用555定时器接成的施密特触发器（2）当vI2VCC/3时，Q=0，Q?=1；当vI减少时，2VCC/3vIVCC/3，触发器保持原态；当vI减少到vIVCC/3，Q=1（vo＝VOH），Q?=0；正向阈值电压为VT＋＝2VCC/3，负向阈值电压为VT－＝VCC/3，回差电压为△VT＝VCC/3。改变回差电压的大小，可通过5脚外接电压VCO来改变。图10.5.310.5.2用555定时器接成的施密特触发器10.4.3用555定时器接成的单稳态触发器其电路如图10.5.5所示图10.5.5R10.4.3用555定时器接成的单稳态触发器图10.5.5图10.5.6当vI处于高电平时，电路的稳定状态为vo＝0当vI脉冲下降沿到达时，Q＝1，放电管TD截止；

VCC通过R给C充电，vC增加。

当vC≥2VCC/3时，Q＝0；C通过TD放电。图10.5.5图10.5.6其输出脉宽为图10.5.610.4.3用555定时器接成的单稳态触发器当触发信号特别宽或者频率特别高时，输出波形怎样变化？10.5.4用555定时器接成的多谐振荡器其构成电路如图10.5.7所示图10.5.7图10.5.7对应的波形如图10.5.8所示电路的振荡周期为10.5.4用555定时器接成的多谐振荡器图10.5.8振荡频率为2004-11-29上式标明，改变R和C就可改变振荡频率。为了改变占空比，