第6章 脉冲波形的产生与变化

化

第6章 脉冲波形的产生与变化6.1

脉冲信号多谐振荡器 单稳态触发器 施密特触发器 555定时器

6.2

6.3

6.4 6.5

6.1 脉冲信号

6.1.1 脉冲信号的概念 6.1.2 脉冲信号的参数 6.1.3 脉冲信号的产生方法

6.1.1 脉冲信号的概念脉冲信号的种类很多，根据脉冲出现 的形式可分为电脉冲和非电脉冲，在电子 线路中，使用的是电脉冲，简称为脉冲。 广义的脉冲信号是指不连续的非正弦 电压或电流，狭义的脉冲信号是指有规律 的突变电压或电流。

常见的脉冲有矩形波、三角波、锯齿 波、阶梯波等等。 典型的矩形脉冲产生电路有双稳态触 发电路、单稳态触发电路和多谐振荡电路3 种类型。

6.1.2 脉冲信号的参数脉冲信号波形参数各不相同，在数字 电路中，为了定量描述脉冲波形的特性， 经常使用如图6-1所示的5个基本参数。 (1)脉冲幅度 (2)脉冲上升时间 (3)脉冲下降时间 (4)脉冲宽度 (5)脉冲周期 (6)占空比

图6-1

矩形波的基本参数

6.1.3 脉冲信号的产生方法在数字系统中，常用以下两种方法产 生所需要的脉冲信号： (1)利用振荡器直接产生所需要的脉 冲波形。能够自动产生脉冲信号的电路称 为多谐振荡电路或多谐振荡器。

(2)利用变换电路将已有的性能不符 和要求的脉冲信号变换为符合要求矩形脉 冲信号。其变换电路本身不能产生脉冲信 号，只能起到波形变换作用，变换电路也 称为整形电路。 这类电路包括单态触发器和施密特触 发器。

6.2 多谐振荡器

6.2.1 门电路组成的多谐振荡器 6.2.2 石英晶体振荡器

6.2.1 门电路组成的多谐振荡器1.电路组成及工作原理由门电路组成的多谐振荡器的特点： (1)电路中含有开关器件，用于产生 高、低电平。 (2)具有反馈网络，将输出电压恰当 的反馈给开关器件使之改变输出状态。 (3)有延迟环节，获得所需要的振荡 频率。

一种由 CMOS 门电路组成的多谐振荡 器如图6-2所示。 其原理图和工作波形图分别如图6-3 ( a)、(b)所示。

图6-2

由CMOS门电路组成的多谐振荡器

图6-3

多谐振荡器原理图和波形图

2.振荡周期的计算根据以上分析所得电路在状态转换时 的几个特征值，可以计算出图6-3(b)中的周 期值。

6.2.2 石英晶体振荡器为得到频率稳定性很高的脉冲波形， 多采用由石英晶体振荡器。 石英晶体的电路符号和阻抗频率响应 如图6-4所示。 由阻抗频率响应可知，石英晶体的选 频特性非常好。

图6-4

石英晶体的电路符号及阻抗频率特性

用石英晶体组成的多谐振荡器分为串 联型和并联型两种形式。 串联型石英晶体振荡器电路如图6-5所 示。 并联型石英晶体振荡器如图6-6所示。

图6-

5

串联型石英晶体振荡器