1、第 10章 脉冲单元电路授课教师：2018/5/7 1Chapter10o 10.1 脉冲信号与脉冲电路o 10.2 集成逻辑门构成的脉冲单元电路 o 10.3 555 定时器及其应用 2018/5/7 210.1 脉冲信号与脉冲电路在数字电路系统的设计中，除了需要掌握电路逻辑关系外，常常还需要研究各种脉冲波形的产生与获取，例如时钟脉冲、控制过程的定时信号等。获取脉冲波形通常采用两种方法：一种是利用脉冲信号产生器直接产生矩形脉冲；另一种是对已有的周期性信号进行整形，使之满足系统要求。 2018/5/7 310.1.1 脉冲信号 o 脉冲信号 是指一种持续时间极短的电压或电流信号；广义上说，凡是
2、不具有连续正弦波形状的信号都可以称为脉冲信号，实际上矩形脉冲波形的边沿并不像理想的那样陡峭。 10.1 脉冲信号与脉冲电路2018/5/7 4(a)(b)(c)(d)(e)tr tfVmtwT0.9Vm0.5Vm0.1Vm10.1 脉冲信号与脉冲电路图 10-1 广义的脉冲波形 图 10-2 矩形脉冲特性参数2018/5/7 510.1 脉冲信号与脉冲电路通常用以下几个参数来描述矩形脉冲信号的特性。o 脉冲幅度 Vm：脉冲电压或电流波形的最大幅度值。o 上升时间 tr：脉冲上升沿从 0.1Vm上升到 0.9Vm所需的时间。o 下降时间 tf：脉冲下降沿从 0.9Vm下降到 0.1Vm所需的时间
3、。o 脉冲宽度 tw：脉冲上升沿的 0.5Vm与下降沿 0.5Vm之间的时间间隔。o 脉冲周期 T：周期性脉冲信号中两相邻脉冲的时间间隔。o 脉冲频率 f：单位时间内脉冲重复的次数， f=1/T。 2018/5/7 610.1 脉冲信号与脉冲电路10.1.2 脉冲电路o 脉冲电路 是用来产生和处理脉冲信号的电路。o 脉冲电路可以用分立晶体管、场效应管作为开关和 RC或 RL电路构成，也可以由集成门电路或集成运算放大器和 RC充、放电电路构成。2018/5/7 710.1 脉冲信号与脉冲电路常用的脉冲电路有脉冲波形的产生、变换、整形电路等。o 脉冲波形的产生常用多谐振荡器电路实现；o 脉冲波形的
4、整形则多用施密特触发器和单稳态触发器电路来实现。o 施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器可以用逻辑门电路组成，也可以用 555定时器构成。2018/5/7 810.2集成逻辑门构成的脉冲单元电路10.2.1 施密特触发器施密特触发器是一种双稳态触发器，电路具有两个稳态。 施密特触发器具有以下特点：o （ 1）触发器具有两个稳态，触发方式为电平触发。o （ 2）具有 回差特性 ，即输入信号从低电平上升的过程中，电路状态转换时对应的输入电平，与输入信号从高电平下降过程中对应的输入转换电平不同。2018/5/7 910.2集成逻辑门构成的脉冲单元电路o 由 CMOS门电路构成的施密特触发器o （ 1）电路结构用 CMOS非门构成的施密特触发器电路中两个反相器 G1和 G2串联， R1、 R2为分压电阻， R2将输出端电压反馈到 G1的输入端。两个反相器的阈值电压均为 VTH= VDD/2。2018/5/7 10
