数字电子技术第七章脉冲产生于整形电路
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Word-可编辑第3章数字电子技术3.7脉冲波形的产生和整形➢脉冲信号:指骤然变化的电压或电流。
➢脉冲电路的研究重点:波形分析。
➢获得脉冲波形的主意主要有两种:1.利用脉冲振荡电路产生;2.是通过整形电路对已有的波形举行整形、变换,使之符合系统的要求。
➢以下主要研究几种常用脉冲波形的产生与变换电路:(功能、特点及其主要应用简介)1.施密特触发器:主要用以将非矩形脉冲变换成升高沿和下降沿都很陡峭的矩形脉冲;2.单稳态触发器:主要用以将脉冲宽度不符合要求的脉冲变换成脉冲宽度符合要求的矩形脉冲;3.多谐振荡器:产生矩形脉冲;3.7.1多谐振荡器多谐振荡器是一种自激振荡器电路,该电路在接通电源后无需外接触发信号就能产生一定频率和幅值的矩形脉冲或方波。
因为矩形脉冲中含有丰盛的高次谐波,故称为多谐振荡器。
另外多谐振荡器在工作过程中不存在稳定状态,惟独两个暂稳态,通过电容的充电和放电,使两个暂稳态互相交替,故又称为无稳态电路。
由门电路组成的多谐振荡器有多种电路形式,但它们均具有如下共同特点:首先,电路中含有开关器件,如门电路、电压比较器等。
这些器件主要用来产生高、低电平;第二,具有反馈网络,将输出电压恰当地反馈给开关器件使之改变输出状态;另外,还有延迟环节,利用RC 电路的充、放电特性可实现延时,以获得所需要的振荡频率。
在许多实用电路中,反馈网络兼有延时作用。
一.RC环形多谐振荡器1.电路组成:千里之行,始于足下图1RC 环形多谐振荡器电路原理图RC 环形多谐振荡器由三个非门G 1、G 2、G 3、两个电阻R 1、R 和一个电容C 组成。
R 1是G 3的限流保护电阻,R 和C 为定时器件,R 的阻值要小于门的关门电阻,R Ω<700,否则电路无法正常工作。
因为R 、C 值较大,门电路的延时可忽略不计。
2.工作原理:设A 点电位一直为低电平,G 1关闭,输出u 01为高电平。
它一方面使G 2开通,u 02为低电平;另一方面通过电容C 的耦合使B 点和D 点的电位u B 和u D 均为高电平,导致G 3开通,输出u 0为低电平。
脉冲产生、整形电路
单项选择填空,答案序号与题中括号内序号相同。
一、单选
1.只有暂稳态的电路是(1)。
多谐振荡器单稳态电路施密特触发器定时器
2. 施密特触发器的特点是(2 )。
只有一个稳态只有一个暂稳态无稳态具有两个稳态
3.一个由555定时器构成的单稳态触发器的正脉冲宽度为(3)。
0.7RC RC 1.1RC 1.4RC
4.欲将不规则的输入波形变换为幅度和宽度都相同的矩形脉冲,应选择(4)。
基本RC触发器单稳态触发器施密特触发器多谐振荡器
5. 555定时器的 2脚、6脚接在一起构成( 5)。
基本RC触发器单稳态触发器施密特触发器多谐振荡器
6. 555定时器的TH端、TR端的电平分别大于2VDD/3和VDD/3时定时器的输出状态是(6 )。
0 1 原状态不确定
7. 555定时器的TH端、TR端的电平分别小于2VDD/3和VDD/3时定时器的输出状态是(7 )。
0 1 原状态不确定
8.单稳态触发器具有(8 )功能。
计数定时、延时整形定时、延时、整形
9.由555定时器构成的单稳态触发器的触发电压ul应满足((9)。
uI> VDD/3 uI> 2VDD/3 ul<VDD/3 ul<2VDD/3
10设多谐振荡器的脉冲宽度和脉冲间隔分别为TH和TL,则脉冲波形的占空比为(10)。
TH/( TH+ TL) TL/TH+ TL) TH/TL TL/TH。
第7章脉冲波形的产生和整形电路一、选择题1.为了提高多谐振荡器频率的稳定性,最有效的方法是()。
A.提高电容、电阻的精度B.提高电源的稳定度C.采用石英晶体振荡器C.保持环境温度不变【答案】C【解析】石英晶体多谐振荡器的振荡频率取决于石英晶体的固有谐振频率,而与外接电阻、电容无关,具有极高的频率稳定性。
2.已知时钟脉冲频率为f cp,欲得到频率为0.2f cp的矩形波应采用()A.五进制计数器B.五位二进制计数器C.单稳态触发器C.多谐振荡器【答案】A【解析】频率变为原来的五分之一,是五分频,只需要每五次脉冲进一位即可实现。
3.在图7-1用555定时器组成的施密特触发电路中,它的回差电压等于()A.5VB.2VC.4VD.3V图7-1【答案】B【解析】555组成的施密特触发器中,当不接外接电压时,得到电路的回差电压为2V CC/3-V cc/3=V cc/3;5脚为外部参考电压输入V CO,如果参考电压由外接的电压V CO供给,这时V T+=V CO;V T-=V CO/2,回差电压为V CO/2=4V/2=2V,可以通过改变V CO值可以调节回差电压的大小。
4.电路如下图7-2(图中为上升沿JK触发器),触发器当前状态Q3Q2Q1为“100”,请问在时钟作用下,触发器下一状态(Q3Q2Q1)为()。
图7-2A.“101”B.“100”C.“011”D.“000”【答案】C【解析】JK触发器特征方程为Q n+1=JQ_n+K_Q n,由图7-2可得,三个触发器的驱动方程均为J=K=1,即特性方程均为Q n+1=Q_n,Q1的时钟是CP,Q2的时钟是Q1,Q3的时钟是Q2,当前Q3Q2Q1的状态是100,由于触发器在上升沿被触发,CP上升沿Q1状态被触发,变为1;同时触发了Q2,Q2变为1;同理Q3为0。
5.多谐振荡器可产生的波形是()A.正弦波B.矩形脉冲C.三角波D.锯齿波【答案】B【解析】“多谐”指矩形波中除了基波成分外,还含有丰富的高次谐波成分。
数字电子技术脉冲波形的产生和整形数字电子技术在现代电子领域中扮演着重要的角色。
脉冲波形的产生和整形是数字电子技术中的一项基础技术,它在数字信号处理、通信系统、计算机科学等领域中得到广泛应用。
本文将探讨数字电子技术脉冲波形的产生和整形的原理、方法以及应用。
一、数字电子技术脉冲波形的产生原理数字电子技术脉冲波形的产生基于逻辑门电路的输出状态变化。
逻辑门电路由多个逻辑门组成,逻辑门的输入和输出可以是0或1。
通过逻辑门的组合和控制,可以产生各种复杂的波形。
例如,当使用非门电路时,其输出与输入相反。
如果输入为0,则输出为1;如果输入为1,则输出为0。
通过在非门电路后面串联非门电路,可以得到一个稳定的高电平或低电平信号。
通过适当的时钟控制和信号切换,可以产生各种脉冲波形。
二、数字电子技术脉冲波形的整形方法1. 单稳态整形电路单稳态整形电路可将输入的窄脉冲波形整形为较宽的方波信号,以确保输入脉冲的稳定性和准确性。
单稳态整形电路的核心是单稳态多谐振器,其通过一个触发器和适当的电容电阻网络实现。
输入脉冲触发触发器,逐渐充放电电容,最终输出一个较宽的方波脉冲。
2. 升降沿整形电路升降沿整形电路能够将输入脉冲波形的上升沿和下降沿进行整形,使其变得更为陡峭和准确。
升降沿整形电路由施密特触发器、比较器和延时电路等组成。
在输入脉冲波形的上升或下降沿触发触发器,输出经过比较器和延时电路后得到整形后的脉冲波形。
三、数字电子技术脉冲波形的应用1. 数字信号处理数字信号处理是数字电子技术的重要应用领域之一。
脉冲波形的产生和整形技术在数字信号处理中起到至关重要的作用。
通过产生和整形不同的脉冲波形,可以实现信号滤波、频率分析、解调等功能。
2. 通信系统在通信系统中,数字电子技术脉冲波形的产生和整形对信号的传输和接收起着重要作用。
通过产生和整形不同的脉冲波形,可以实现数据的编码、解码、调制和解调等功能,提高信号传输的可靠性和效率。
3. 计算机科学在计算机科学领域,数字电子技术脉冲波形的产生和整形广泛应用于时序控制、时钟信号生成、数据同步等方面。
脉冲产生与整形电路实验报告一、实验目的本实验的主要目的是通过脉冲产生与整形电路实验,掌握脉冲信号的产生和整形基本原理,并学会使用555定时器、多谐振荡器等电路元器件进行实现。
二、实验原理1.脉冲产生电路原理脉冲信号通常是由正弦波信号经过整形电路处理得到的。
正弦波信号经由非线性电路处理,波形就会变形,产生各种脉冲信号。
其中,在整形电路中,最常用的是555定时器产生的脉冲信号。
555定时器是一种通用的集成电路,内部包含比较器、多谐振荡器等功能电路,经过调整参数,可以快速产生各种类型的脉冲信号。
2.整形电路原理整形电路在信号处理中的作用是根据信号的幅值、频率和相位等特性,将输入信号转化成特定形式的输出信号。
通常的整形电路包括正弦波整形电路、方波整形电路、脉冲整形电路等。
其中,最常见的脉冲整形电路是单稳态多谐振荡器电路。
该电路采用多谐振荡器,输出一个脉冲信号,带有“占空比”的特点。
这个信号由一端持续保持高电平,另一端持续保持低电平,长度和时间间隔具有可调性。
三、实验内容与步骤1.实验器材:555定时器、74LS123、电路板、导线等。
2.实验步骤:(1) 确定实验电路,根据电路原理图进行串联连接,构成脉冲产生与整形电路。
(2) 对寄存器电路写数据,设置电路元器件的参数,如输入电压的范围、输入电压的幅度等。
(3) 打开开关,接通电源,通过示波器观察脉冲信号的变化情况,并确定产生的脉冲信号的相位和频率等参数。
(4) 调整电路参数,不断进行实验测试,并对比不同参数下输出信号的差异,获得更多的实验结果。
四、实验结果与分析在实验中,我们通过脉冲产生与整形电路实验,成功地实现了脉冲信号的产生与整形,并对不同参数下的信号进行了调节和分析。
经过实验,我们发现脉冲信号的产生有较高的可调性,可以根据需要在一定范围内进行调节,以获得不同形式的输出信号。
而整形电路在处理各种信号时都具有优良的效果,可以更加精细地控制脉冲信号的特性。