第十三章脉冲波形的产生和整形.

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1、 数字电路常常需要用到各种幅度、宽度以及具有数字电路常常需要用到各种幅度、宽度以及具有陡峭边沿的陡峭边沿的脉冲信号脉冲信号，如触发器就需要，如触发器就需要时钟脉冲时钟脉冲（CP）。 获取这些脉冲信号的方法通常有两种：获取这些脉冲信号的方法通常有两种：直接直接产生产生多谐振荡器多谐振荡器利用已有信号利用已有信号整形整形或或变换变换得到得到单稳态触发器单稳态触发器和和 施密特触发器施密特触发器主要用以主要用以将缓慢变化将缓慢变化或快速变化的或快速变化的非矩形脉冲变换非矩形脉冲变换成陡峭的矩形脉冲。成陡峭的矩形脉冲。主要用以将宽度不符合要求的脉主要用以将宽度不符合要求的脉冲变换成符合要求的矩形脉冲。

2、冲变换成符合要求的矩形脉冲。一、脉冲信号的定义一、脉冲信号的定义（不对称方波）（不对称方波） 三角波：三角波： 锯齿波：锯齿波： 按非正弦规律变化的信号均可称脉冲信号。按非正弦规律变化的信号均可称脉冲信号。 方波：方波：（对称方波）（对称方波）二、二、脉冲信号的参数脉冲信号的参数 q=TW/T 占空比占空比TwTUmu0tT 脉冲周期脉冲周期 f=1/T 频率频率Tw 脉冲宽度脉冲宽度Um 幅值幅值一、特点一、特点1、电平触发，输入信号达到某一定电压值时，电平触发，输入信号达到某一定电压值时，输出电压会发生突变，对于缓慢变化的信号仍输出电压会发生突变，对于缓慢变化的信号仍然适用。然适用。3、输

3、入信号增加或减少时，电路有不同的阀值输入信号增加或减少时，电路有不同的阀值电压。电压。2、输出有两种状态（输出为数字信号）。输出有两种状态（输出为数字信号）。二、电压传输特性二、电压传输特性 施密特触发器的回环特性施密特触发器的回环特性同向传输特性同向传输特性反向传输特性反向传输特性UOHUOLUT+UT-OuOui输入电压增加输入电压增加UOHUOLUT+UT-OuOui输入电压减小输入电压减小输入电压增加输入电压增加输入电压减小输入电压减小UT+UT-OuitUOHUOLOuOt三、输入输出波形图三、输入输出波形图反向传输反向传输同向传输同向传输UT+UT-OuitUOHUOLOuOtG1

4、、G2为为CMOS门电路。电路中门电路。电路中R1R2 。 电路构成电路构成0 01 10 00 0四、门电路构成的施密特触发器四、门电路构成的施密特触发器 将一周期性信号变将一周期性信号变换为矩形波，其输出脉换为矩形波，其输出脉冲宽度冲宽度tW W可通过改变进行可通过改变进行调节调节UT。五、应用五、应用1. 1. 波形变换波形变换 ( (同相同相) )twTUttUOHUOLOuOUT+UT-Oui = = TUTUTU阴影部分电压大于阴影部分电压大于UT+ 施密特触发器的施密特触发器的输出状态取决于输入输出状态取决于输入信号的电压值，因此信号的电压值，因此可用作幅度鉴别。可用作幅度鉴别。

5、ttUOHUOLOuOUT+UT-Oui2. 2. 幅度鉴别幅度鉴别 3.3.用于冰箱温控系统用于冰箱温控系统实际温控波形实际温控波形方案一：采用电压比较器构成的温度控制系统方案一：采用电压比较器构成的温度控制系统方案二：采用施密特触发器构成的温度控制系统方案二：采用施密特触发器构成的温度控制系统实际温控波形实际温控波形4 4、构成多谐振荡器构成多谐振荡器1uORC 1.1.最简单的环形振荡器最简单的环形振荡器 利用集成门电路的传输延迟时间，将奇数个反相器首尾相连便可构成最简单的环形振荡器。T=6tpdT=2ntpd2.RC2.RC环形振荡器环形振荡器 最简单的环形振荡器构成十分简单，但是并不实用。因为集成门电路的延迟时间tpd极短，而且振荡周期不便调节。 利用电容利用电容C的充放电，改变的充放电，改变uI3的电平的电平(因为因为RS很小很小,在分析时往往忽略它。在分析时往往忽略它。)来控制来控制G3周期性的导周期性的导通和截止，在输出端产生矩形脉冲。通和截止，在输出端产生矩形脉冲。 RS是 限 流 电 阻是 限 流 电 阻（保护（保护G3），通），通常选常选100左右。左右。增加RC延迟环节，即可组成RC环形振荡器电路。 RC环形振荡器的工作波形 电路的振荡周期为 T2.2RCR不能选得太大（一般1k左右），否则电路不能正常振荡。 。 RDRDS