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第 十 章脉 冲 波 形 的 产生和整形
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教学内容§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 §10.5 555定时器及其应用
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教学要求一.重点掌握的内容： 重点掌握的内容：(1)555定时器及其应用 定时器及其应用. 定时器及其应用 (2)石英晶体多谐振荡器 石英晶体多谐振荡器. 石英晶体多谐振荡器
二.一般掌握的内容： 一般掌握的内容：施密特触发器、单稳态触发器、 (1)施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器的工 作特点和典型应用。 作特点和典型应用。 施密特触发器、 (2)施密特触发器、单稳态触发器输入电压与输出电 压之间的关系；多谐振荡器振荡周期的估算方法。 压之间的关系；多谐振荡器振荡周期的估算方法。
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10.1矩形脉冲信 号的获取方 法有两种： 法有两种：
概述
不用信号源， 产生:不用信号源，加上电源自 激振荡，直接产生波形 产生波形。 激振荡，直接产生波形。
整形:输入信号源进行整形.
脉冲产生电路:多谐振荡器 脉冲整形(变换) 施密特触发器、 脉冲整形(变换)电路:施密特触发器、 单稳态触发器
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上升时间tr
下降时间 tf 占空比： 占空比：
q = tW / T
脉冲幅度 Vm 脉冲宽度 脉冲周期T
tW
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10.2
施密特触发器数字电路需要的矩形脉冲的电路。 数字电路需要的矩形脉冲的电路。
施密特触发器是一种能够把输入波形整形成为适合于 施密特触发器是一种能够把输入波形整形成为适合于
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§10.2.1 用门电路组成的施密特触发器设G1、G2阈值电 压VTH≈VDD/2, ,
0
1
0
R1<R2(否则电 路进入自锁状态, 路进入自锁状态 不能正常工作) 不能正常工作)
vv = 10 I = Iv A = VTH
vv ↓→ vv′ ↓→ vv 1 ↑→ vv ↓ I ↑→ A ↑→ O ↓→ O ↑ I A O1 O
R2 = (1 R1 )V R1 + R2 R1 VT VT + VTTH = VTH = (1 + )VTH ≈ + R2 R1 + R2 R2 R2
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滞回电压传输特性， 滞回电压传输特性，即输入电压的上升过程和下降过 程的阈值电平不同。这是施密特触发器固有的特性。 程的阈值电平不同。这是施密特触发器固有的特性。正向阈值电压
同相输出的施密特触发器
负向阈值电压
反相输出的施密特触发器
回差电压： 回差电压：ΔVT= VT+-VT-
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§10.2.3 施密特触发器的应用用于波形变换： 1.用于波形变换：
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2. 用 于 脉 冲 整 形：
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3. 用 于 脉 冲 鉴 幅：
的脉冲选出。 施密特触发器能将幅度大于VT+的脉冲选出。
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用于构成多谐振荡器： 4.用于构成多谐振荡器：
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本节小结施密特触发器具有两个稳定的状态， 施密特触发器具有两个稳定的状态，是一种能 两个稳定的状态 够把输入波形整形成为适合于数字电路需要的矩形 脉冲的电路。而且由于具有
滞回特性 滞回特性， 脉冲的电路。而且由于具有滞回特性，所以抗干扰 能力也很强。 能力也很强。 施密特触发器可以由分立元件构成， 施密特触发器可以由分立元件构成，也可以由 门电路及555定时器构成。 门电路及555定时器构成。 555定时器构成 施密特触发器在脉冲的产生和整形电路中应用 很广。 很广。
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10.3工作特点： 工作特点：
单稳态触发器
1、电路中有一个稳态和一个暂稳态两个工作状态； 电路中有一个稳态和一个暂稳态两个工作状态； 一个稳态 两个工作状态 2、在外界触发脉冲作用下，电路能从稳态翻 在外界触发脉冲作用下， 至稳态； 至稳态； 3、暂稳态维持时间的长短取决于电路本身的 数与触发脉冲无关。 数与触发脉冲无关。 参 转
至暂稳态，在暂稳态维持一段时间后， 至暂稳态 ， 在暂稳态维持一段时间后 ， 再自动翻转
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§10.3.1 用门电路组成的单稳态触发器
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的脉冲宽度很宽时， 当 vI 的脉冲宽度很宽时 ， 在单稳态触发器 的输入端加一个RC微分电路，否则， 的输入端加一个 微分电路，否则，在电路由 微分电路 暂稳态返回到稳态时， 由于门G 封住了， 暂稳态返回到稳态时 ， 由于门 1 被 vI 封住了 ， 会使v 的下降沿变缓。 会使 o的下降沿变缓。
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§10.3.2 集成单稳态触发器
功能表见表10.3.1
tW=0.69RextCext
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图10.3.10