电子技术数字电子技术电子教案第4章 脉冲信号的产生与整形

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第
第4
4章 脉冲信号
章 脉冲信号
的产生与整形
的产生与整形
学习要点：
• 555 定时器的工作原理及逻辑功能
•由555 定时器构成单稳、多谐、施密特
触 发器的方法
第
第4
4章 脉冲信号
章 脉冲信号
的产生与整形
的产生与整形
4.1
4.1 多谐振荡器
多谐振荡器
4.2
4.2 单稳态触发器
单稳态触发器
4.3
4.3 施密特触发器
施密特触发器
退出
退出
4.1
多谐振荡器
4.1.1
4.1.1 由门电路构成的多谐振荡器
由门电路构成的多谐振荡器
4.1.2
4.1.2 由
由555
555 定时器构成的多谐振荡器
定时器构成的多谐振荡器
4.1.3
4.1.3 多谐振荡器的应用
多谐振荡器的应用
退出
退出
4.1.1 由门电路构成的多谐振荡器
能产生矩形脉冲的自激振荡电路叫做多谐振荡器。
1、RC 环形多谐振荡
器
0
(a) 电路图
&
&
ui1 ui2 uo2 ui3 uo
R RS
C
uo
(ui1)
ui3
t
t
t
t
(b) 波形图
0
0
0
G1
G2
&
G3
ui2
(uo1)
UT
t1
t2
t3
在t1时刻， ui1（uo）由 0变为 1，于是 uo1 （ui2）由 1变为 0，
uo2 由0变为 1。由于电容电压不能跃变，故 ui3必定跟随 ui2发生
负跳变。这个低电平保持 uo为1，以维持已进入的这个暂稳态。
在这个暂稳态期间， uo2 （高电平）通过电阻 R对电容 C充电，
使ui3逐渐上升。在 t2时刻， ui3上升到门电路的阈值电压 UT，
使uo（ui1）由 1变为 0，uo1 （ui2）由 0变为 1，uo2 由1变为
0。同样由于电容电压不能跃变，故 ui3跟随 ui2发生正跳变。这
个高电平保持 uo为0。至此，第一个暂稳态结束，电路进入第二
个暂稳态。
第一暂稳态及其自
动翻转的工作过程
第二暂稳态及其自
动翻转的工作过程
在t2时刻， uo2 变为低电平，电容 C开始通过电阻 R放电。随着
放电的进行， ui3逐渐下降。在 t3时刻， ui3下降到 UT，使
uo（ui1）又由 0变为 1，第二个暂稳态结束，电路返回到第一
个暂稳态，又开始重复前面的过程。
振荡周期为：T≈2.2RC
2、CMOS 多谐振荡
器
在t1时刻， uo由0变为 1，由于电容电压不能跃变，故 ui1必
定跟随 uo发生正跳变，于是 ui2（uo1 ）由 1变为 0。这个低电
平保持 uo为1，以维持已进入的这个暂稳态。在这个暂稳态期
间，电容 C通过电阻 R放电，使 ui1逐渐下降。在 t2时刻， ui1上
升到门电路的开启电压 UT，使 uo1 （ui2）由 0变为 1，uo由1
变为 0。同样由于电容电压不能跃变，故 ui1跟随 uo发生负跳变，
于是 ui2（uo1 ）由 0变为 1。这个高电平保持 uo为0。至此，
第一个暂稳态结束，电路进入第二个暂稳态。
第一暂稳态及其自
动翻转的工作过程
第二暂稳态及其自
动翻转的工作过程
在t2时刻， uo1 变为高电平，这个高电平通过电阻 R对电容 C充
电。随着放电的进行， ui1逐渐上升。在 t3时刻， ui1上升到 UT，
使uo（ui1）又由 0变为 1，第二个暂稳态结束，电路返回到第
一个暂稳态，又开始重复前面的过程。
若U
T
＝0.5V
DD
，振荡周期为：
T≈1.4RC
&
&
R1 C2 R2
C1
uo
f
(a) 石英晶体多谐振荡器
(b) 石英晶体阻抗频率特性
0
X
f0
电容性
电感性
3 、石英晶体多谐振荡器
电阻 R1、R2的作用是保证两个反相器在静态时都能工作在线
性放大区。对 TTL 反相器，常取 R1＝R2＝R＝0.7 kΩ ～
2kΩ ，而对于 CMOS 门，则常取 R1＝R2＝R＝10kΩ ～
100kΩ ；C1＝C2＝C是耦合电容，它们的容抗在石英晶体
谐振频率 f0时可以忽略不计；石英晶体构成选频环节。
振荡频率等于石英晶体的谐振频率 f0。
摘要：

第第44章脉冲信号章脉冲信号的产生与整形的产生与整形学习要点：•555定时器的工作原理及逻辑功能•由555定时器构成单稳、多谐、施密特触发器的方法第第44章脉冲信号章脉冲信号的产生与整形的产生与整形4.14.1多谐振荡器多谐振荡器4.24.2单稳态触发器单稳态触发器4.34.3施密特触发器施密特触发器退出退出4.1多谐振荡器4.1.14.1.1由门电路构成的多谐振荡器由门电路构成的多谐振荡器4.1.24.1.2由由555555定时器构成的多谐振荡器定时器构成的多谐振荡器4.1.34.1.3多谐振荡器的应用多谐振荡器的应用退出退出4.1.1由门电路构成的多谐振荡器能产生矩形脉冲的自激振荡电路叫做...

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