《数字电子技术》课程PPT教学课件（非电类）第10章 脉冲波形的产生

概述10. 1主要内容：多谐振荡器的概念单稳态触发器的概念施密特触发器的概念

1 10.1 概述 主要内容： ▪ 多谐振荡器的概念 ▪ 单稳态触发器的概念 ▪ 施密特触发器的概念

（1）双稳态触发电路又称为触发器，它具有两个稳定状态两个稳定状态之间的转换都需要在外加触发脉冲的作用下才能完成。（2）单稳态触发电路又称为单稳态触发器。它只有一个稳定状态，另一个是暂时稳定状态（简称“暂稳态”）。在外加触发信号作用下，可从稳定状态转换到暂稳态暂稳态维持一段时间后，电路自动返回到稳态，暂稳态的持续时间取决于电路的参数。（3）多谐振荡器能够自激产生连续矩形脉冲，它没有稳定状态，只有两个暂稳态。其状态转换不需要外加触发信号触发，而完全由电路自身完成。若对该输出波形进行数学分析，可得到许多各种不同频率的谐波，故称“多谐

2 （1）双稳态触发电路又称为触发器，它具有两个稳定状态. 两个稳定状态之间的转换都需要在外加触发脉冲的作用下 才能完成。 （2）单稳态触发电路又称为单稳态触发器。它只有一个稳定 状态，另一个是暂时稳定状态（简称“暂稳态”）. 在外加触发信号作用下，可从稳定状态转换到暂稳态， 暂稳态维持一段时间后，电路自动返回到稳态，暂稳态的 （3）多谐振荡器能够自激产生连续矩形脉冲，它没有稳定状 态，只有两个暂稳态。其状态转换不需要外加触发信号触 发，而完全由电路自身完成。 若对该输出波形进行数学分析，可得到许多各种不同 频率的谐波，故称“多谐”

10. 2多谐振荡器主要内容：门电路构成多谐振荡器的工作原理石英晶体多谐振荡器电路及其优点秒脉冲信号产生电路的构成方法

3 10.2 多谐振荡器 主要内容： ▪ 门电路构成多谐振荡器的工作原理 ▪ 石英晶体多谐振荡器电路及其优点 ▪ 秒脉冲信号产生电路的构成方法

门电路构成的多谐振荡器10.2.1利用门电路的传输延迟时间，将奇数个非门首尾相接就构成一个简单的多谐振荡器。如图所示，它由三个非门首尾相连而成，这个电路没有稳定状态。G2uoluo2ul

4 10.2.1 门电路构成的多谐振荡器 利用门电路的传输延迟时间，将奇数个非门首尾 相接就构成一个简单的多谐振荡器。如图所示，它由 三个非门首尾相连而成，这个电路没有稳定状态

从任何一个非门的输出端都可得到高、低电平交替出现的方波。该电路的输出波形：在某一时刻输出uuo由低电平0跳变为高tpd电平1，则G1门用谢用的的G2门和G3门将依次5uoi翻转，经过三级门的传输延迟时间3tpd用用后，使输出u又由高电平1跳变为低电0uo2平0。如此循环跳变而形成矩形波。抑痛细葡葡细甘

5 从任何一个非门的输出端都可得到高、低电平交替出 现的方波。该电路的输出波形： 在某一时刻输出uo 由低电平0跳变为高 电平1，则G1门、 G2门和G3门将依次 翻转，经过三级门 的传输延迟时间3tpd 后，使输出uo又由 高电平1跳变为低电 平0。如此循环跳变 而形成矩形波

uctpd000..uolG1G2Tol102uo2其振荡周期为6tpd。这种简单的多谐振荡器周期小，频率高，且频率不易调整和不稳定，所以在实际电路中很少使用

6 其振荡周期为6tpd。这种简单的多谐振荡器周 期小，频率高，且频率不易调整和不稳定，所以 在实际电路中很少使用

为了克服上述多谐振荡器的缺点，可在电路中引入RC延迟环节，构成如图所示电路3使uA电压延uo2uol迟下降4G2G3RsR1WAuAuoluo2

7 为了克服上述多谐振荡器的缺点，可在电路中 引入RC延迟环节，构成如图所示电路。 使uA电压延 迟下降

工作原理分析（1）G1G2G3RsR111UAuAuoluo2设在t,时刻，uu为低电平，则u.为高电平，u为低电平。此时u.经电容C、电阻R到u形成电容的充电回路电容c上u.的电压逐渐增大，u相应减小，当接近门电路的阈值电压U时，形成下述正反馈过程：正反馈的结果，使电路在t时刻ua\->u,->uo1u-u.变为高电平，则u。为低电平uo2为高电平

8 工作原理分析(1) 设在t0时刻，uI=uo为低电平，则uo1为高电平，uo2为低电平。 此时uo1经电容C、电阻R到uo2形成电容的充电回路。 电容C上uc的电压逐渐增大，uA相应减小，当接近门电 路的阈值电压UTH时，形成下述正反馈过程： uA ↓→uo ↑→uo1↓ 正反馈的结果，使电路在t1时刻， uI=uo变为高电平，则uo1为低电平， uo2为高电平

工作原理分析(2)G3G2Rs1UALAuoluo2电路在t,时刻，u=u.变为高电平，u.为低电平，u.为高电平。此时u经电阻R、电容C到u.形成电容的放电回路此后的过程与上相似，最后使电路在t,时刻返回到u-u,变为低电平，u.为高电平，u为低电平的状态

9 工作原理分析(2) 电路在t1时刻，uI=uo变为高电平，uo1为低电平，uo2为高电平。 此时uo2经电阻R、电容C到uo1形成电容的放电回路。 此后的过程与上相似，最后使电路在t2时刻返回到uI=uo变为 低电平，uo1为高电平，uo2为低电平的状态

工作原理分析(3)u0it3to;titzuol-充电放电充电放电福u02uATH

10 工作原理分析(3) 充电 放电 充电 放电