第 6章 脉冲波形的产生和整形
数字电子技术
第 6章 脉冲波形的产生和整形
范立南 代红艳 恩莉 刘明丹
中国水利水电出版社
第 6章 脉冲波形的产生和整形
第 6章 脉冲波形的产生和整形
6.1 门电路构成的矩形波发生器及整形电路
6.2 集成 555定时器及应用
第 6章 脉冲波形的产生和整形
6.1 门电路构成的矩形波发生器及整形电路
6.1.1 多谐振荡器
1,最简单的环形振荡器
将奇数个与非门首尾相连，构成环形，这就是最简单的环形
多谐振荡器。电路及工作波形如图示。
第 6章 脉冲波形的产生和整形
2,RC环形多谐振荡器
如图示。 RC构成延时环节，又可用来调节振荡频率。
振荡器的暂态时间和周期的近似计算公式为：
tw1≈0.98(R//R1)C
tw2≈1.26RC
T=tw1+tw2≈0.98(R//R1)C+1.26RC
式中的 R,C是外接的,R1是 TTL与非门中的参数。 R1>>R时，则振荡周期为：
T≈2.2RC
第 6章 脉冲波形的产生和整形
工作波形：
第 6章 脉冲波形的产生和整形
3,石英晶体环形多谐振荡器
图示为石英晶体的阻抗频率特性及符号图，石英晶体有两大
特性，一是它的品质因素 Q很大，因而它具有良好的选频特
性；二是它有一个固有谐振频率 f0。而 f0只与晶片的几何尺寸
有关，所以很稳定。
第 6章 脉冲波形的产生和整形
带石英晶体的环形多谐振荡器，如图示，其工作原理与 RC
环形多谐振荡器基本相同。
第 6章 脉冲波形的产生和整形
6.1.2 单稳态触发器
1.TTL与非门微分型单稳态触发器
在基本 RS触发器中插入一个 RC微分电路环节就构成了微分
型单稳态触发器，如图示。
第 6章 脉冲波形的产生和整形
输出脉冲宽度 TW近似计算：
TW≈0.8(R0+R)C
公式中的 R0为与非门的输出电阻,R0≈100
?
?
第 6章 脉冲波形的产生和整形
2,单稳态触发器的应用
(1) 脉冲整形
单稳态触发器输出脉冲的宽度和幅度是确定的，利用这一性
质，可将宽度和幅度不规则的脉冲整形成宽度和幅度一定的
脉冲，如图示。
第 6章 脉冲波形的产生和整形
(2)脉冲定时
由于单稳态触发器产生一定宽度 TW的矩形输出脉冲，利用
这个脉冲去控制某电路，使其在 TW时间内动作，起到了定
时作用。如图示。
第 6章 脉冲波形的产生和整形
(3)脉冲延时
第 6章 脉冲波形的产生和整形
6.1.3 施密特触发器
1.TTL与非门构成的施密特触发器
施密特电路及符号
电压传输特性
第 6章 脉冲波形的产生和整形
2施密特触发器的应用
(1) 波形的变换与整形
利用施密特触发器可将正弦波、三角波变换成矩形波。另
外，脉冲在传输过程中常发生波形畸变，经施密特触发器整
形可得到理想波形。如图示。
第 6章 脉冲波形的产生和整形
(2) 幅度鉴别
施密特触发器可以用来作为幅度鉴别电路。只有脉冲信号的
幅度大于 VT+的脉冲，电路才输出一个脉冲，而幅度小于
VT+的脉冲，电路无输出脉冲。其工作波形如图示。
第 6章 脉冲波形的产生和整形
(3) 脉冲展宽电路
脉冲展宽电路原理图、工作波形图分别如图示。
第 6章 脉冲波形的产生和整形
6.2集成 555定时器及应用
6.2.1 555定时器电路组成及工作原理
第 6章 脉冲波形的产生和整形
第 6章 脉冲波形的产生和整形
6.2.2集成 555定时器的应用
1,多谐振荡器
能够产生矩形波的电路称为多谐振荡器。
利用 5G555定时器能很简便地构成多谐振荡器，如图示。
第 6章 脉冲波形的产生和整形
T1
CRR )2( 43.1 21 ??
振荡周期 T和振荡频率 f的近似计算公式如下：
脉冲宽度 tw1≈(R1+R2)Cln2≈0.7(R1+R2)C
脉冲间隔时间 tw2≈R2Cln2≈0.7R2C
振荡周期和频率 T=tw1+tw2≈0.7(R1+2R2)C,f=1/T
≈
第 6章 脉冲波形的产生和整形
图示为用 5G555定时器构成的占空比可调的多谐振荡器 。
第 6章 脉冲波形的产生和整形
2 单稳态触发器
单稳态触发器的特点,它有一个稳态和一个暂态；它在外来
触发脉冲作用下，电路的状态能够由稳态翻转到暂态；在暂
态维持一段时间以后，它将自动地返回到稳定状态，而暂态
时间的长短与触发脉冲无关，仅决定于电路本身的参数。
第 6章 脉冲波形的产生和整形
单稳态触发器工作波形：
TW= RCln3=1.1RC
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3 施密特触发器
电路组成,电压传输特性：
第 6章 脉冲波形的产生和整形
工作波形：
数字电子技术
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范立南 代红艳 恩莉 刘明丹
中国水利水电出版社
第 6章 脉冲波形的产生和整形
第 6章 脉冲波形的产生和整形
6.1 门电路构成的矩形波发生器及整形电路
6.2 集成 555定时器及应用
第 6章 脉冲波形的产生和整形
6.1 门电路构成的矩形波发生器及整形电路
6.1.1 多谐振荡器
1,最简单的环形振荡器
将奇数个与非门首尾相连，构成环形，这就是最简单的环形
多谐振荡器。电路及工作波形如图示。
第 6章 脉冲波形的产生和整形
2,RC环形多谐振荡器
如图示。 RC构成延时环节，又可用来调节振荡频率。
振荡器的暂态时间和周期的近似计算公式为：
tw1≈0.98(R//R1)C
tw2≈1.26RC
T=tw1+tw2≈0.98(R//R1)C+1.26RC
式中的 R,C是外接的,R1是 TTL与非门中的参数。 R1>>R时，则振荡周期为：
T≈2.2RC
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工作波形：
第 6章 脉冲波形的产生和整形
3,石英晶体环形多谐振荡器
图示为石英晶体的阻抗频率特性及符号图，石英晶体有两大
特性，一是它的品质因素 Q很大，因而它具有良好的选频特
性；二是它有一个固有谐振频率 f0。而 f0只与晶片的几何尺寸
有关，所以很稳定。
第 6章 脉冲波形的产生和整形
带石英晶体的环形多谐振荡器，如图示，其工作原理与 RC
环形多谐振荡器基本相同。
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6.1.2 单稳态触发器
1.TTL与非门微分型单稳态触发器
在基本 RS触发器中插入一个 RC微分电路环节就构成了微分
型单稳态触发器，如图示。
第 6章 脉冲波形的产生和整形
输出脉冲宽度 TW近似计算：
TW≈0.8(R0+R)C
公式中的 R0为与非门的输出电阻,R0≈100
?
?
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2,单稳态触发器的应用
(1) 脉冲整形
单稳态触发器输出脉冲的宽度和幅度是确定的，利用这一性
质，可将宽度和幅度不规则的脉冲整形成宽度和幅度一定的
脉冲，如图示。
第 6章 脉冲波形的产生和整形
(2)脉冲定时
由于单稳态触发器产生一定宽度 TW的矩形输出脉冲，利用
这个脉冲去控制某电路，使其在 TW时间内动作，起到了定
时作用。如图示。
第 6章 脉冲波形的产生和整形
(3)脉冲延时
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6.1.3 施密特触发器
1.TTL与非门构成的施密特触发器
施密特电路及符号
电压传输特性
第 6章 脉冲波形的产生和整形
2施密特触发器的应用
(1) 波形的变换与整形
利用施密特触发器可将正弦波、三角波变换成矩形波。另
外，脉冲在传输过程中常发生波形畸变，经施密特触发器整
形可得到理想波形。如图示。
第 6章 脉冲波形的产生和整形
(2) 幅度鉴别
施密特触发器可以用来作为幅度鉴别电路。只有脉冲信号的
幅度大于 VT+的脉冲，电路才输出一个脉冲，而幅度小于
VT+的脉冲，电路无输出脉冲。其工作波形如图示。
第 6章 脉冲波形的产生和整形
(3) 脉冲展宽电路
脉冲展宽电路原理图、工作波形图分别如图示。
第 6章 脉冲波形的产生和整形
6.2集成 555定时器及应用
6.2.1 555定时器电路组成及工作原理
第 6章 脉冲波形的产生和整形
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6.2.2集成 555定时器的应用
1,多谐振荡器
能够产生矩形波的电路称为多谐振荡器。
利用 5G555定时器能很简便地构成多谐振荡器，如图示。
第 6章 脉冲波形的产生和整形
T1
CRR )2( 43.1 21 ??
振荡周期 T和振荡频率 f的近似计算公式如下：
脉冲宽度 tw1≈(R1+R2)Cln2≈0.7(R1+R2)C
脉冲间隔时间 tw2≈R2Cln2≈0.7R2C
振荡周期和频率 T=tw1+tw2≈0.7(R1+2R2)C,f=1/T
≈
第 6章 脉冲波形的产生和整形
图示为用 5G555定时器构成的占空比可调的多谐振荡器 。
第 6章 脉冲波形的产生和整形
2 单稳态触发器
单稳态触发器的特点,它有一个稳态和一个暂态；它在外来
触发脉冲作用下，电路的状态能够由稳态翻转到暂态；在暂
态维持一段时间以后，它将自动地返回到稳定状态，而暂态
时间的长短与触发脉冲无关，仅决定于电路本身的参数。
第 6章 脉冲波形的产生和整形
单稳态触发器工作波形：
TW= RCln3=1.1RC
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3 施密特触发器
电路组成,电压传输特性：
第 6章 脉冲波形的产生和整形
工作波形：
