东北大学：《数字逻辑与数字系统》课程教学资源（PPT电子教案，第3版）第8章 脉冲波形的产生与整形

第8章脉冲波形的产生与整 通常,把非正弦波称之为脉冲波。按脉冲 波形的形式分成矩形波、梯形波、阶梯波。锯 齿波等。本章主要介绍用多谐振荡器直接产生 矩形波和利用整形电路获得矩形波的方法 00101010 01010010 10些概念 18.11集成555定时器及应用 82门电路构成的矩形波发生器及整形电路 01010010

第8章 脉冲波形的产生与整形 通常，把非正弦波称之为脉冲波。按脉冲 波形的形式分成矩形波、梯形波、阶梯波、锯 齿波等。本章主要介绍用多谐振荡器直接产生 矩形波和利用整形电路获得矩形波的方法。 一些概念 8.1 集成555定时器及应用 8.2 门电路构成的矩形波发生器及整形电路

些基本概念 矩形脉冲波常作为时钟信号。波形的好坏直接 关系到电路能否正常工作。为了定量描述矩形 01脉冲波,通常采用如图所示参数 10010101 00101010 010100100.9Vm 10010010 0.5V 0.1Vm 10010101 T 00101001 01010010 .脉冲波形参数

➢矩形脉冲波常作为时钟信号。波形的好坏直接 关系到电路能否正常工作。为了定量描述矩形 脉冲波，通常采用如图所示参数。 t r t f 0.1Vm 0.5Vm 0.9Vm TW Vm T 脉冲波形参数 一些基本概念

脉冲宽度T从脉冲波形上升沿上升到0.5Vn起 到下降沿下降到0.5Vm止的时间 上升时间t脉冲波形的上升沿从01Vm上升到 0.9Vn所需时间。 下降时间x脉冲波形的下降沿从09Vm下降到 0Vn所需时间 占空比q脉冲宽度T与脉冲周期T之比即 100 00101010 010100100.9Vm 10010010 0.5V 0.1Vm 10010101 T 00101001 01010010 .脉冲波形参数

脉冲宽度Tw——从脉冲波形上升沿上升到0.5Vm起 到下降沿下降到0.5Vm止的时间。 上升时间tr——脉冲波形的上升沿从0.1Vm上升到 0.9Vm所需时间。 下降时间t f——脉冲波形的下降沿从0.9Vm下降 到 0.1Vm所需时间。 占空比q——脉冲宽度Tw与脉冲周期T之比即 T T q w = t r t f 0.1Vm 0.5Vm 0.9Vm TW Vm T 脉冲波形参数

>脉冲周期T周期性重复的脉冲序列中, 相邻两个脉冲间的时间间隔。 脉冲频率f频率表示单位时间内脉冲重 100101 复的次数, 00101010 T 01010010 10脉冲幅度Vn脉冲波形的电压最大变化 10010 幅度。 00101001 01010010

➢脉冲周期T——周期性重复的脉冲序列中， 相邻两个脉冲间的时间间隔。 ➢脉冲频率f——频率f表示单位时间内脉冲重 复的次数， ➢脉冲幅度Vm——脉冲波形的电压最大变化 幅度。 T f 1 =

8.1集成555定时器及应用 集成555定时器的用途很广,有双极型(型 0101号最后三位为555)和CMOS型(型号最后 00位为755)两类电路。它们的功能、外 010g线排列完全相同。在测量与控制、家用 0100电器和电子玩具等许多领域得到了广泛的 1001001 应用。 1001010 5G55定时器的电路组成及工作原理 0>集成555定时器的应用

8.1 集成555定时器及应用 ➢集成555定时器的用途很广，有双极型（型 号最后三位为555）和CMOS型（型号最后 四位为7555）两类电路。它们的功能、外 引线排列完全相同。在测量与控制、家用 电器和电子玩具等许多领域得到了广泛的 应用。 ➢5G555定时器的电路组成及工作原理 ➢集成555定时器的应用

811电路组成 >图8-1为双极型5G555时器的原理电路和引脚排列 图 01010100 49R CCLOD TH v-C V-C 6 RI R l876 THo IVR 010 5G555 R2 5kQ 2 1234 十 S H2 D IGND1OITL R R55k9 R 00101001 OUT 01010010 ∞图8-1集成5G55定时器原理图

8.1.1 电路组成 ➢ 图8-1为双极型5G555定时器的原理电路和引脚排列 图。 V-C 1 2 3 4 8 7 6 5 +VCC D TH GND TL OUT R 5G555 3 图8-1集成5G555定时器原理图 C1 + - C2 + - R1 R2 R3 VR1 VR2 VC1(VR) VC1(VS) R 4 R V-C 5 TH 6 TL 2 1 T 7 D Q R Q S 1 2 3 8 5kΩ 5kΩ 5kΩ C1 + - C2 + - R1 R2 R3 VR1 VR2 VC1(VR) VC1(VS) R 4 R V-C 5 TH 6 TL 2 1 T 7 D Q R Q S 1 2 3 8 5kΩ 5kΩ 5kΩ

555定时器基本结构 基本RS触发器 电阻分压器:8 输出缓冲器 4YR 10010101 PCa'sRIsk g RI I R 00101010 THA C R 01010010 比较器 D R35k9 R 00101001 01010010 极 管开

电阻分压器 比较器 基本RS触发器 三极 管开 关 输出缓冲器 555定时器基本结构 C1 + - C2 + - R1 R2 R3 VR1 VR2 VC1(VR) VC1(VS) R 4 R V-C 5 TH 6 TL 2 1 T 7 D Q R Q S 1 2 3 8 5kΩ 5kΩ 5kΩ C1 + - C2 + - R1 R2 R3 VR1 VR2 VC1(VR) VC1(VS) R 4 R V-C 5 TH 6 TL 2 1 T 7 D Q R Q S 1 2 3 8 5kΩ 5kΩ 5kΩ

分压器 >分压器由三个阻值均为5k的电阻串联连接构成, 为比较器C1、C2提供参考电压R1、V2,C1的同相 01010100 输入端V=Va=2V/3。C2的反相输入端 10010 00G2=v3。如果在电压控制端5另加控制电压,可 00以改变比较器C1、C2参考电压V1、V2的值。若工 10010010 00作中不使用控制端5时,则控制端5通过一个001F 00的电容接地,以旁路高频干扰。 >分压器上端8接e,下端接地

分压器 ➢ 分压器由三个阻值均为5kΩ的电阻串联连接构成， 为比较器C1、C2提供参考电压VR1、VR2，C1的同相 输入端 V+ =VR1 =2VCC/3 。 C2 的反相输入端 V- =VR2 =VCC/3。如果在电压控制端5另加控制电压，可 以改变比较器C1、C2参考电压VR1、VR2的值。若工 作中不使用控制端5时，则控制端5通过一个0.01μF 的电容接地，以旁路高频干扰。 ➢ 分压器上端8接VCC，下端1接地

比较器 >C1和C2是两个比较器。分别由集成运算放大器构成。 C的同相输入端“+”接到参考电压V端上,即电压 控制端5,反相控制端“→用TH表示,称为高触像 10010 0o:;C2的反相输入端“”接参考电压端FR2端上, 0101同相输入端“+”用TL表示,称为低触发端2 当同相输入端电压V大于反相输入端电压v(W 1001 时,比较器输出为高电平;若同相输入端电压V小 001010 于反相输入端电压≤时,比较器输出为低电」 平

比较器 ➢ C1和C2是两个比较器。分别由集成运算放大器构成。 C1的同相输入端“+”接到参考电压VR1端上，即电压 控制端5，反相控制端“-”用TH表示，称为高触发 端6；C2的反相输入端“-”接参考电压端VR2端上， 同相输入端“+”用TL表示，称为低触发端2。 ➢ 当同相输入端电压V+大于反相输入端电压V- (V+>V- ) 时，比较器输出为高电平；若同相输入端电压V+小 于反相输入端电压V- (V+<V- )时，比较器输出为低电 平；

基本RS触发器 >基本RS触发器由两个与非门构成,是可以从外 01010100 10010 部进行置“0的复位端4,当=0时,使Q=0, 00071,工作时,触发器的状态受比较器输出, 0101001 和V2的控制。 10010010°C2 10010101 00101001 01010010

基本RS触发器 ➢ 基本RS触发器由两个与非门构成，是可以从外 部进行置“0”的复位端4，当 =0时，使Q=0， =1，工作时，触发器的状态受比较器输出VC1 和VC2的控制。 R Q