脉冲波形的产生与整形

第7章 脉冲波形的产生与整形 本章要点本章主要介绍脉冲的 产生、变换和整形电路，实 现这些功能的单元电路主要 有施密特触发电路、单稳态 触发电路和多谐振荡器电路 等。本章重点介绍最常用的 555定时器工作原理及其所 构成的施密特触发电路、单 稳态触发电路及多谐振荡器 的电路。vIVTHVTL0

vI

1

vo

v00

t

t

脉冲鉴幅

7.1 概述脉冲信号 ：凡是不具有连续正弦波形状的信号，通称为脉 冲信号。 vo vot0 (a) 尖脉冲 0 (b) 矩形脉冲

t

vo

vo

t0 (c) 梯形脉冲 0 (d) 三角波脉冲

t

vo

vo

0 (e) 钟形脉冲

t

0 (f) 阶梯形脉冲

t

常见的脉冲信号波形

数字电路最常用的脉冲信号就是矩形脉冲。例如时钟信号 (CLK)就是一种典型的矩形波信号，它在时序电路中协调各种功 tr tf 能部件的工作。描述矩形脉冲信 号的参数：0.9Vm 0.5Vm 0.1Vm Vm

①脉冲周期T:周期性重复的脉 tw 冲序列中，两个相邻脉冲之间 T 的时间间隔。 矩形脉冲信号 ②脉冲频率f:单位时间内的脉冲重 复次数 。 ③脉冲幅值Vm :脉冲电压变化的最大幅度 。 ④脉冲宽度tw :从脉冲前沿到达0.5Vm起，到脉冲后沿 到达0.5Vm为止的一段时

数字逻辑

第十 脉冲波形章的生产与形整10. 概1 述0.2155 定5时器电及路功其能5 55时器电定路其功能及 013 .密特施发触器 01. 单稳4触态发 1器.0 5谐振多荡

器

数字逻辑

0.1

1概 述数系统字除中了合组辑电路和时序逻逻辑电路， 数字系统外中除组了合逻电辑路和序时辑电路逻外， 还有种一冲脉电路。 还有一种冲电脉路。脉 电路冲主要作用的是产生脉 信号和冲进脉行冲号的变换信 产生脉冲，信和进行脉号冲信的变换号本章就是叙， 这述面的内方容。述 这方的面容内。

一基本、念概从广义说上， 从义上广说，凡不具有是续连正形弦 1状脉冲、 、脉：: 冲的号都可称为信脉冲号，如矩信形波三角、、 的信波都号称为脉可冲信号如矩形波，、角波、 锯齿波三。等锯 齿波。等 来产生、用换、整形脉变冲号信 、2冲电路：脉、脉冲电路 ：用产来生变、、换的电 路 。电路的

。3

数字逻辑

、脉单冲元路电组的有成三形式： 种、脉单元冲路的组成有三电种式形 (1) :分立元由(三件管极R、L、C器、)组件成。 立分元(件三管、极 、 器、 件成组 器件)。( 不) 不讲讲) 讲不 ()2由 集成辑门及R、逻、LC件组器。(不成) 由集讲逻辑成 门辑逻及门、 、 件组

6 脉冲的产生与整形习题解答 108

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， vI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Rd （ ）； （2）减小R （ ）； （3）加大C （ ）；

（4）提高VDD （ ）；

（5）增加输入触发脉冲的宽度（ ）。

CdvIRdaCVDDR≥1bd1evOG1G2

图 P6.2

解：（1）×（2）×（3）√（4）×（5）×

3．四个电路输入vI、输出vO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 。

vI10vI

化

第6章 脉冲波形的产生与变化6.1

脉冲信号多谐振荡器 单稳态触发器 施密特触发器 555定时器

6.2

6.3

6.4 6.5

6.1 脉冲信号

6.1.1 脉冲信号的概念 6.1.2 脉冲信号的参数 6.1.3 脉冲信号的产生方法

6.1.1 脉冲信号的概念脉冲信号的种类很多，根据脉冲出现 的形式可分为电脉冲和非电脉冲，在电子 线路中，使用的是电脉冲，简称为脉冲。 广义的脉冲信号是指不连续的非正弦 电压或电流，狭义的脉冲信号是指有规律 的突变电压或电流。

常见的脉冲有矩形波、三角波、锯齿 波、阶梯波等等。 典型的矩形脉冲产生电路有双稳态触 发电路、单稳态触发电路和多谐振荡电路3 种类型。

6.1.2 脉冲信号的参数脉冲信号波形参数各不相同，在数字 电路中，为了定量描述脉冲波形的特性， 经常使用如图6-1所示的5个基本参数。 (1)脉冲幅度 (2)脉冲上升时间 (3)脉冲下降时间 (4)脉冲宽度 (5)脉冲周期 (6)占空比

图6-1

矩形波的基本参数

6.1.3 脉冲信号的产生方法在数字系统中，常用以下两种方法产 生所需要的脉冲信号： (1)利用振荡器直接产生所需要的脉 冲波形。能够自动产生脉冲信号的电路称 为多谐振荡电路或多谐振荡器。

(2)利用变换电路将已有

第6章 脉冲波形 的产生和整形
勤学 务实 园融 卓越 宋绍民 1

数字电子技术2本章内容提要

脉冲波形概述 施密特触发器 单稳态触发器 多谐振荡器

555定时器及其应用

数字电子技术3一、脉冲波及其主要参数

1、脉冲波概述

脉冲波的主要参数

1、V m —脉冲幅度

2、T —脉冲周期

3、t w —脉冲宽度

4、t r —上升时间

5、t f —下降时间

6、q —占空比实际工程中，下图所示的脉冲波被广泛应用。如：时序电路中，为实现触发器之间的协同工作，经常需要使用精确、稳定的时钟脉冲作为同步信号。=×00T 100T

w q

数字电子技术4二、典型的脉冲波获取方法

1、脉冲波概述

1、波形整形法：将现有非脉冲波变换成参数满足实际需要的脉冲波。 脉冲波

i u 整形电路 (如施密特电路，单稳态电路等)o u t p

t p 2、直接产生法：利用自激正反馈，设计多谐振荡电路，直接产生脉冲波。

脉冲波

自激多谐

振荡器

o u 注：施密特触发器主要用于将非矩形脉冲变换成陡峭的矩形脉冲；

单稳态触发器主要用于将宽度不合要求的脉冲变换成宽度合适的矩形脉冲。

数字电子技术51、定义：

施密特触发器是同时具有如下特点的电路：

1) 电路仅有一个输出，并且输出有高电平、低电平两种稳定状态；

2) 两种

【 总复习卷 】

第8章 脉冲的产生和整形电路

在数字电路中,常常需要不同频率、 幅值的矩形脉冲,本章将介绍矩形波的产生和整形的电路，如单稳态触发器,多谐振荡器,施密接触发器等。.

【本章重点】 1. 环形多谐振荡器工作原理。

2.单稳态触发器、施密特触发器电路外特性的应用。 3.各集成单稳、施密特电路外接各类元件的应用。

综合训练 （第８章）

一、填空题

1、多谐振荡器电路没有 ，电路不停地在两个 之间转换，而这个转换的快慢主要取决于 的速度。

2、单稳态触发器暂稳态维持时的时间取决于 的快慢,单稳发器主要用 于 ， ， 方面。 3、施密特触发器存在一个固有的特性，这个特性称为 ，利用这个特性可对波形进行 ， ， 。

二、判断题(对的打“√ ” ,错的打“×”)

1.多谐振荡器没有稳态,因此又称为无稳态电路。 ( ) 2.多谐振荡器输出的信号为矩齿波。 ( ) 3.单稳态触发器由暂稳态翻回稳态时

计算机控制技术课程设计

电子与信息工程学院

《计算机控制技术》

课程设计报告

课题名称 脉冲参数测量及波形发生器设计

专 业 电子信息工程

班 级 08电子2班

学生姓名 钱 佳 亮

学 号 08205010230

指导教师 花 海 安

2011 年 7 月 6 日

计算机控制技术课程设计

课题：脉冲参数测量及波形发生器设计

1、课题目的

（1）掌握用计数器测量脉冲参数的方法。

（2）设计一个脉冲参数测量的控制系统。

（3）掌握用D/A转换器设计一简易波形发生器。

2、设计说明

（1）要求能测量方波信号的频率。测量频率范围0-10KHz。测量

结果显示在5为LED显示器上，显示方法为静态，以 Hz单位。

（2）使用定时器产生与输入频率相同的方波信号，用示波器观察输出的方波信号和输入的方波信号频率是否一致，若不一致，分析原因，找出解决办法。

（3）具有测量矩形波信号的占空比的功能，显示XX.X%。

（4）具有输出矩形波、锯齿波、三角波、梯形波的波形输出（频率固定，均为1 KHz）。 ( 5) 所有参数的测量及波形输出均使用开关切换。

3、设计要求

（1）方案论证

按系统功能实现要求，决定控制系统的实现

题目都看出来了

实验六 脉冲信号产生电路

一、实验目的

1. 掌握555时基电路的结构和工作原理，学会对此芯片的正确使用。

2. 学会分析和测试用555时基电路构成的多谐振荡器，单稳态触发器，旋密特触发器等三种典型电路。

二、实验仪器及材料

1. 实验仪器设备：双踪示波器、数字万用表、数字电路实验箱

2. 器件

NE556，（或NE555二片）双时基电路 1片

二极管1N4148 2只

电位器22K，1K 2只

电阻、电容 若干

扬声器 一支

三、实验原理

本实验所用的时基电路芯片为NE556，同一芯片上集成了二个各自独立的555时基电路，图中各管脚的功能简述如下：

TH-高电平触发端：当TH端电平大于2/3Vcc，输出端OUT呈低电平，DIS端导通。

TR-低电平触发端：当TR端电平小于1/3Vcc时，OUT端呈现高电平，DIS端关断。

R-复位端：R＝0，OUT端输出低电平，DIS端导通。

题目都看出来了

VC-控制电压端：VC接

国家十一五规划教材-李春茂主编-电子技术-电工学2

第12章 脉冲波形的产生和整形12.1 555定时器电路结构和功能

12.212.3

555定时器构成施密特触发555定时器构成单稳态触发器

12.4

555定时器构成多谐振荡器

国家十一五规划教材-李春茂主编-电子技术-电工学2

获取脉冲波形的途径通常有两种：

(1)一种是利用各种形式的振荡器直接 产生所需要的脉冲波形,常用的振荡器基本 多谐振荡器、环形振荡器和石英晶体振荡 器等 ; (2)另一种则是通过各种整形电路把已 有的周期性变化波形变换为符合要求的脉 冲波形,常用的整形电路有单稳态触发器、 施密特触发器等。

国家十一五规划教材-李春茂主编-电子技术-电工学2

12.1 555定时器电路结构和功能555定时器简介：

555定时器(时基电路)是一种用途广泛的模拟数字混 合集成电路。1972年由西格尼蒂克斯公司(Signetics) 研制；设计新颖、构思奇巧，备受电子专业设计人员和 电子爱好者青睐；它可以构成单稳态触发器、多谐振荡 器、施密特触发器和压控振荡器等多种应用电路。主要的555定时器产品，有TTL和CMOS(型号最后的4 位数码都是 7555)两大类. 随后又生产了双定时器产品556 (双极型)和7

CD4060秒脉冲产生电路 一 摘要

数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。诸如按时自动打铃，时间程序自动控制，定时启闭路灯，定时开关烘箱，通断动力设备，甚至各种定时电气的的自动启用等。这些都是以数字时钟作为时钟源的。

数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路，其中包括了组合逻辑电路和时序电路。目前，数字钟的功能越来越强，并且有多种专门的大规模集成电路可供选择。

经过了数字电路设计这门课程的系统学习，特别经过了关于组合逻辑电路与时序逻辑电路部分的学习，我们已经具备了设计小规模集成电路的能力，借由本次设计的机会，充分将所学的知识运用到实际中去。

二 主要技术指标

1.设计一个有时、分、秒（23小时59分59秒）显示的电子钟

2.该电子钟具有手动校时功能

三 方案论证与选择

要想构成数字钟，首先应选择一个脉冲源——能自动地产生稳定的标准时间脉冲信号。而脉冲源产生的脉冲信号的频率较高，因此，需要进行分频，使高频脉冲信号变成适合于计时的低频脉冲信号，即“秒脉冲信号”（频率为1HZ）。经过分频器输出的秒脉冲信号到计数器中进行计数。将标准秒信号送入“秒计数器”，