南京邮电大学：《数字电路与系统》课程教学资源（PPT课件讲稿）第七章 脉冲信号的产生和变换

第七章脉冲信号的产生和变换 71概述 脉冲是脉动和短促的意思,凡是具有不连续波形 的信号均可称为脉冲信号。广义讲,各种非正弦信 号都是脉冲信号。 (a)矩形浪 b锯齿浪 (c)三角波 d微分 图71.1常见脉冲浪形

第七章 脉冲信号的产生和变换 7.1 概述 图 7.1.1 常见脉冲波形 脉冲是脉动和短促的意思，凡是具有不连续波形 的信号均可称为脉冲信号。广义讲，各种非正弦信 号都是脉冲信号

在数字系统中常常需要用到各种幅度、宽度以 及具有陡峭边沿的矩形脉冲信号,如触发器的时 钟脉冲(CP)。 获取这些脉冲信号的方法通常有两种: ①脉冲产生电路直接产生; ②利用已有的周期信号整形、变换得到。 脉冲整形、变换电路—单稳态触发器 施密特触发器 脉冲产生电路多谐振荡器; 多用途的定时电路555定时器

在数字系统中常常需要用到各种幅度、宽度以 及具有陡峭边沿的矩形脉冲信号，如触发器的时 钟脉冲（CP）。 获取这些脉冲信号的方法通常有两种： ①脉冲产生电路直接产生； ②利用已有的周期信号整形、变换得到。 脉冲整形、变换电路——单稳态触发器 施密特触发器； 脉冲产生电路——多谐振荡器； 多用途的定时电路——555定时器

0.9U 0.5U 0.1U, 1脉冲幅度Um4.脉冲宽度t7占空比q=t/T 2上升时间t5脉冲周期T 3下降时间tr6脉冲频率f=/T

t r 0.9Um 0.5Um 0.1Um t f tW T Um 1.脉冲幅度 Um 2.上升时间 t r 3.下降时间 t f 4.脉冲宽度 tw 5.脉冲周期T 6.脉冲频率 f=1/T 7.占空比 q=tw /T

△U 图7.1.2矩形脉冲的参数 说明:在数字技术中,t和t越小越好,但实际的脉 冲不仅有t和t,还会出现上冲、下冲和平顶倾斜

P1 △U P2 图 7.1.2 矩形脉冲的参数 说明：在数字技术中，tr和tf越小越好，但实际的脉 冲不仅有tr和tf，还会出现上冲、下冲和平顶倾斜

72集成定时器 555定时器是一种多用途的数字模拟混合集成 电踣,可以方便地构成多谐振荡器,施密特触发 器和单稳态触发器。 双极型产品型号最后数码为555CMOS型产品 型号最后数码为7555。其功能和外部引脚排列完 全相同。 地 8 CC 低触发输入端“22 放电端 555 6 0 高触发输入端 直接置“0”端 5co控制电输入端

7.2 集成定时器 555定时器是一种多用途的数字—模拟混合集成 电路，可以方便地构成多谐振荡器，施密特触发 器和单稳态触发器。 双极型产品型号最后数码为555，CMOS型产品 型号最后数码为7555。其功能和外部引脚排列完 全相同。 1 2 3 4 8 7 6 5 地 2 o RD UCC 放电端 6 UCO 555 u u u

555定时器的内部电路包括以下几部分: (1)一个由三个相等电阻组成的分压器; (2)两个电压比较器:C1、C2; (3)一个基本SR触发器; (4)一个晶体管T。 CC RD直接置“0”端 4 髙触发输入端 5kQ (阅值输入TH)6 Cl 控制电压输入端5∝ R oQ输出端 5kQ S r2形 低触发输入端 (触发输入TR) 5k2 GND (a结构原理图

555定时器的内部电路包括以下几部分 ： （1） 一个由三个相等电阻组成的分压器; （2）两个电压比较器: C1、C2 ; （3）一个 基本SR 触发器; （4）一个晶体管T

CC 3BD直接置“0” 15k9 高触发输入端 (阀值输入TH)6D 控制电压输入端9 R R D Q输出 控制电压输入端 5kQ 低触发输入端 r7放博 C D (触发输入T) 5k9 GND (a)结构原理图 1分压器 ①5脚悬空时,k2=3c,Un=3Uc Q5脚外接控制电压U0时,2=U,Un=1 注:当5脚不加控制电压时,通常经过一个0.01pF的电容接 地,以抑制千扰

1 2 3 4 5 6 A B C D 1 2 3 4 5 6 D C B A Title Size Number Revision B Date: 17-Apr-2002 Sheet of File: H:\数电插图\第七章\第七章 Drawn By: + - - + C 1 C 2 高触发输入端 (阀值输入TH) 控制电压输入端 低触发输入端 (触发输入TR) 6 5 2 8 1 5 kΩ 5 kΩ GND T Q Q R S R R D Q输出端 放电端 直 接 置 “ 0” 端 4 D IS (a) 结构原理图 3 7 VC C D 1.分压器 ①5脚悬空时， UR 3 UCC ， ； 2 2 = UR UCC 3 1 1 = ②5脚外接控制电压UCO时， UR UCO UR UCO 2 1 , 2 = 1 = 注：当5脚不加控制电压时，通常经过一个0.01µF的电容接 地，以抑制干扰。 控制电压输入端

CC BD直接置 异步清零端 高触发输入端 15k9 高触发输入端 (阀值输入TH6o 控制电压输入端 R R D Q输出 低触发输入端 r7放博 C (触发输入T 5k9 低触发输入端 GND 结构原理图3基本RS触发器 2电压比较器 R SQ 00 U2U时,C;=1; U+<U时,C;=0。 0 不定

1 2 3 4 5 6 A B C D 1 2 3 4 5 6 D C B A Title Size Number Revision B Date: 17-Apr-2002 Sheet of File: H:\数电插图\第七章\第七章 Drawn By: + - - + C 1 C 2 高触发输入端 (阀值输入TH) 控制电压输入端 低触发输入端 (触发输入TR) 6 5 2 8 1 5 kΩ 5 kΩ GND T Q Q R S R R D Q输出端 放电端 直 接 置 “ 0” 端 4 D IS (a) 结构原理图 3 7 VC C D 2.电压比较器 U+≥U-时，Ci＝1； U+＜U-时，Ci＝0。 高触发输入端 低触发输入端 3.基本RS触发器 R S Q n+1 0 0 Q n 0 1 1 1 0 0 1 1 不定 异步清零端

CC 3BD直接置“0” 15k9 高触发输入端 (阀值输入TH)6D 控制电压输入端 R R D Q输出 低触发输入端 r7放博 C D (触发输入T) 5k9 GND (a)结构原理图 4放电三极管 T是一个集电极开路的放电三极管。 当Q=0Q=1时,T导通,相当于开关闭合,7端口对地短接, 当Q=1Q=0时,T截止,相当于开关断开,7端口悬空

4.放电三极管 T是一个集电极开路的放电三极管。 1 2 3 4 5 6 A B C D 1 2 3 4 5 6 D C B A Title Size Number Revision B Date: 17-Apr-2002 Sheet of File: H:\数电插图\第七章\第七章 Drawn By: + - - + C 1 C 2 高触发输入端 (阀值输入TH) 控制电压输入端 低触发输入端 (触发输入TR) 6 5 2 8 1 5 kΩ 5 kΩ GND T Q Q R S R R D Q输出端 放电端 直 接 置 “ 0” 端 4 D IS (a) 结构原理图 3 7 VC C D

二、功能分析。§ BD直接置“0 高触发输入端 5 kQ (阀值输入TH)6 控制电压输入端 R Q输出 T7第 低触发输入端 C2 D 触发输入T) 5k9 GND (→结构UU时,C1=1 1.当Rp-=0时,Q=0,T导通 U+<U时,C;=0。 2当Rp=1时 R Q n+1 (1)U,<-V, S=lU-2 00 CC2 R=0。 01 Q=1,T截止 10 0 11不定

1 2 3 4 5 6 A B C D 1 2 3 4 5 6 D C B A Title Size Number Revision B Date: 17-Apr-2002 Sheet of File: H:\数电插图\第七章\第七章 Drawn By: + - - + C 1 C 2 高触发输入端 (阀值输入TH) 控制电压输入端 低触发输入端 (触发输入TR) 6 5 2 8 1 5 kΩ 5 kΩ GND T Q Q R S R R D Q输出端 放电端 直 接 置 “ 0” 端 4 D IS (a) 结构原理图 3 7 VC C D 二、功能分析 ， ； , 0。 3 2 1 3 1 (1) U2  VCC S = U6  VCC R = Q=1，T截止 U+≥U-时，Ci＝1； U+＜U-时，Ci＝0。 1 0