脉冲波形的产生与整形.docx

1、脉冲波形的产生与整形 第 六 章 脉冲波形的产生与整形 教学要求： 掌握施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器的电路结构及工作原理； 理解上述三种电路的应用场合； 了解 555 集成定时器的典型应用。 教学重点： 脉冲整形电路、脉冲振荡电路。 555 定时器工作原理与应用。 6.5.1 .555 定时器的电路结构及其功能一 . 结构框图（图 6.5.1 双极型）1 模拟功能部件： 电阻分压器）、 V cc 经 3 个 5 k 电阻分压后提供基准电压： 表 5.5.1 定时器 5G 555 的功能表 6.5.2 555 定时器组成单稳态触发器 一、电路结构 思路：外触发 自动返回 1 外触发（高

2、触发置 0 端 TH ）置 0得到正脉冲 图6.5.2用555构成的单稳态触发器二、工作原理 1 稳定状态 3 自动返回稳定状态 6.5.3 施密特触发器 一、工作原理 1 特点： 施密特触发器有两个稳定状态 ，其维持和转换完全取决于输入电压的大小。 电压传输特性特殊 ，有两个不同的阈值电压（正向阈值电压 和负向阈值电压 ） 状态翻转时有正反馈过程，从而输出边沿陡峭的矩形脉冲。 2 电压传输特性 有两种情况：左图中输入与输出为 反相关系，右图中输入与输出为 同相关系3 回差 可见：施密特触发器的电压传输特性具有滞后特性。4 逻辑符号 左图中输入与输出为 反相关系，又称作施密特触发器与非门 右图

3、中输入与输出为 同相关系，又称作施密特触发器与门 5 工作波形 为施密特触发器与门的波形， 为施密特触发器与非门的波形 二、施密特触发器的应用1 用于波形变换 三角波、正弦波及其它不规则信号 矩形脉冲。图 6.5.3 所示为用施密特触发器将正弦波变换成同周期的矩形脉冲。 图 6.5.3 2 用于脉冲整形 当传输的信号受到干扰而发生畸变时，可利用施密特触发器的回差特性，将受到干扰的信号整形成较好的矩形脉冲，如图 所示。 3 用于脉冲幅度鉴别 如输入信号为一组幅度不等的脉冲， 可将输入幅度大于 的脉冲信号选出来， 而幅度小于 的脉冲信号则去掉了。6.5.4 多谐振荡器特点： 1 多谐振荡器没有稳定

4、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。提问： TTL 门电路的输入电阻特性？ 二、工作原理 该电路是利用 RC 电路的充、放电分别控制 G1 和 G2 的开通与关闭来实现自激振荡的。 电路进入第二暂稳态。 宽度与间隔时间相等。 三 . 石英晶体多谐振荡器 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

5、到系统的工作，显然，前面讨论的多谐振荡器是不能满足要求的，必须采用 频率稳定度很高的石英晶体多谐振荡器。石英晶体具有很好的选频特性。当振荡信号的频率和石英晶体 的固有谐振频率 相同时，石英晶体呈现很低的阻抗，信号很容易通过，而其它频率的信号则被衰减掉。因此，将石英晶体串接在多谐振荡器的回路中就可组成石英晶体振荡器， 这时，振荡频率只取决于石英晶体的固有谐振频率 f 0 ，而与 RC 无关。 本章小结： 一、施密特触发器 输出高低电平随输入信号而变化。由于滞回特性，可以明显改善输出波形的边沿。 二、单稳态触发器 输出完全取决于电路参数，输入信号至起触发作用，所以输出可以产生固定宽度的脉冲信号。 三、多谐振荡器 它不需要外加输入信号，工作电源接通，就可以自动产生矩形脉冲信号。 四、 555 集成定时器 通过不同的连接，配合少量的外部元件，可以实现上述三种电路。