项目11 脉冲信号的产生变换（课件）-高二《电子技术基础与技能》同步教学（高教版）

在数字电路中，提供时钟脉冲信号CP及各种不同频率的脉冲信号一般有两种方法，一是由矩形波振荡器直接提供，二是利用整形电路将已有的信号变换成所需的脉冲波形。本章介绍由门电路组成的多谐振荡器、单稳态触发器、施密特触发器及相应的集成电路产品。 项目11 脉冲信号的产生变换 11.1 多谐振荡器 11.3 施密特触发器 11.2 单稳态触发器 11.4 555时基电路 项目小结 1 多谐振荡器是一种矩形脉冲波产生电路，这种电路不需外加触发信号，便能产生一定频率和一定宽度的矩形脉冲，常用作脉冲信号源。 11.1.1 RC耦合多谐振荡器 1．电路组成 由两个非门G1、G2接成阻容耦合正反馈电路。 多谐振荡器电路符号 多谐振荡器原理电路 R1、R2、C1、C2组成定时电路，决定多谐振荡器的振荡频率和脉冲宽度。 11.1 多谐振荡器 2 2．基本工资原理   RC耦合多谐振荡电路的电容充放电 RC耦合多谐振荡器工作波形 第一暂态 第二暂稳态 C1充电，vI2增大 C1放电，vI2减小 C2充电，vI1增大 C2放电，vI1减小 vO1=1，vO2= 0 vO1= 0，vO2=1 3 3．振荡频率的调整 通过调换电容C的容量来粗调f0，改变电阻R的阻值来细调f0。 TTL集成电路74LS00组成的RC耦合多谐振荡器如下图所示，74LS00含有4个与非门，取用其中的两个可接成振荡电路，使用时将与非门的两个输入端接在一起作为非门使用，电路采用+5V直流电源供电。 应用实例 4 11.1.2 石英晶体多谐振荡器 为了获得高精度和高稳定性的脉冲信号源，可选用石英晶体谐振体构成多谐振荡电路。 石英晶体多谐振荡器 目前，集成电路外接石英晶体来构成振荡电路的应用已相当之广泛，如手机的微处理器芯片、计算机微处理器芯片、各种电子设备的频率合成器芯片等等。 集成电路构成的石英晶体振荡器主要有两类。一类输出为矩形波信号，通常由集成电路内部的门电路和外接石英晶体组成的正反馈电路来构成；另一类输出为正弦波信号，则由集成电路内部的放大电路和外接石英晶体构成三点式振荡电路。 5 单稳态触发器是指有一个稳态和一个暂稳态的波形变换电路。 11.2.1 门电路构成的单稳态触发器 1．电路构成 单稳态触发器电路原理图 单稳态触发器工作波形图 2．工作原理 11.2 单稳态触发器 稳 态 vO1= 1，vO2=0 正触发信号作用下翻转 暂 稳 态 vO1= 0，vO2=1 恢 复 期 vO1= 0，vO2=1 C 充电， vI 2↑，自动翻转 C 放电， vI 2↓，恢复至稳态 6 3．暂态时间的调整 调换电容C 的容量来粗调tw，改变电阻R 的阻值来细调tw 。 tw=0.7RC 不可重复触发单稳态电路在其暂稳态期间，不接收新的触发脉冲信号。不可重复触发单稳态集成电路产品型号有74LS121、74LS221等。 可重复触发单稳态电路在暂稳态期时，若再次输入触发脉冲信号，可以延长暂稳态持续时问，即在此前的暂态时间的基础上再展宽tw。常见的可重复触发单稳态器集成电路有74LS122、74LS123等。 不可重复触发电路符号 可重复触发电路符号 7