脉冲波形产生与整形

原理
将输入脉冲波形的某一部分固定 在特定的电平上，使得输出波形 在特定时间段内保持恒定的幅度。
实现方式
采用钳位电路，如二极管钳位电路、 运放钳位电路等，对输入信号进行 非线性处理。
应用场景
适用于需要固定信号幅度的场合， 如数字电路中的电平转换、脉冲波 形的幅度调整等。
比较器整形技术
原理
利用比较器对输入脉冲波形与参考电平进行比较，根据比较结果输 出相应的电平，从而实现对输入波形的整形。
THANKS
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案例一
使用示波器对某型号激光器的脉冲输出进行测量，获取了脉冲信号的幅度、频率和波形信息，为后续的光学实验提供 了准确的数据支持。
案例二
在通信系统中，对接收到的脉冲信号进行采样测量和频谱分析，成功提取了信号的频率成分和幅度信息，为通信系统 的性能评估提供了重要依据。
案例三
在电力电子领域，对开关电源的脉冲输出进行测量和评估，发现其存在较大的谐波失真和噪声干扰，为 后续的优化设计提供了方向。
脉冲波形特性
01
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04
幅度
脉冲波形的幅度通常指其最大 值和最小值之间的差值，反映
了波形的强度。
宽度
脉冲波形的宽度指脉冲持续的 时间，也称为脉冲宽度。
周期
脉冲波形的周期指相邻两个脉 冲之间的时间间隔，反映了波
形的频率。
占空比
占空比指脉冲宽度与周期之比 ，反映了脉冲在周期内的占比
。
脉冲波形分类
06
总结与展望
研究成果总结
脉冲波形产生技术
成功研发出多种脉冲波形产生技术，包括基于振荡器、数 字合成、模拟电路等方法，实现了高精度、高稳定性的脉 冲信号输出。
脉冲波形整形技术

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©山东轻工业学院电子信息工程教研室
数字电子技术 电子教案
第6章 脉冲波形的产生与整形
二、分析方法：波形分析法（P356）
⒈确定电路的第一暂稳态，第二暂稳态； ⒉分析电路的工作过程，定性画出电路中各点电
压的波形， 找出决定电路状态发生转换的控制 电压； ⒊画出控制电压充放电的等效电路，并将得到的 电路化简； ⒋确定关键控制电压充放电的起始值、终了值和 转换值； ⒌计算充放电时间，求出所需计算结果。
2、通过整形电路把已有的周期性变化波形变换为 符合要求的矩形脉冲。
二、定量描述矩形脉冲的特性的几个主要参数：
q tw T
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第6章 脉冲波形的产生与整形
6.2 施密特触发器
一、特点和类型；
特点：1、对于正向和负向增长的输入信号，电路的触发 转换电平不同；一般地，VT＋>VT－，而二者之差为回差电 压△T）
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第6章 脉冲波形的产生与整形
第六章 脉冲波形的产生和整形
§6.1 概述 §6.2 施密特触发器 §6.3 单稳态触发器 §6.4 多谐振荡器 §6.5 555定时器及其应用
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数字电子技术 电子教案
6.1 概述
第6章 脉冲波形的产生与整形
vo2
C1
RF1
RF2
C1充电
vI2 ↑
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vo2↓
C2放电
vI1 ↓
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vo1↑
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图
脉冲定时
EXIT
数模和模数转换器
7.3 施密特触发器
主要用途：把变化缓慢的信号波形变换为边沿 陡峭的矩形波。 特点： ⑴电路有两种稳定状态。两种稳定状态的维持 和转换完全取决于外加触发信号。触发方式：电平 触发。 ⑵电压传输特性特殊 ，电路有两个转换电平 （上限触发转换电平UT+和下限触发转换电平UT－）。 ⑶状态翻转时有正反馈过程，从而输出边沿陡 峭的矩形脉冲。
脉冲信号。
EXIT
数模和模数转换器
7.1 多谐振荡器
1．多谐振荡器没有稳定状态，只有两个暂稳态。
2．通过电容的充电和放电，使两个暂稳态相互交
替，从而产生自激振荡，无需外触发。
3．输出周期性的矩形脉冲信号，由于含有丰富的
谐波分量，故称作多谐振荡器。
EXIT
数模和模数转换器
7.1.1 矩形脉冲的主要参数 1. 常见的脉冲波形 脉冲波形是指突变的电流和电压的波形。
图7-1 常见的脉冲波形图 EXIT
数模和模数转换器
2. 矩形波及其参数
数字电路中用得最多的是矩形波。矩形波
有周期性与非周期性两种。
图7-2 非周期性和周期性矩形波 (a) 非周期性 (b) 周期性 EXIT
数模和模数转换器
图7-3 矩形波的主要参数
周期性矩形波的 周期用T表示，有时 也用频率f表示（f =1/ T）。 矩形波的另外几 个主要参数：
前面介绍的多谐振荡器的一个共同特点就是振 荡频率不稳定，容易受温度、电源电压波动和RC参
数误差的影响。
而在数字系统中，矩形脉冲信号常用作时钟信
号来控制和协调整个系统的工作。因此，控制信号
频率不稳定会直接影响到系统的工作，显然，前面

（2）触发翻转
（3）暂稳态 （4）自动返回
（5）恢复阶段
8.4 单稳态触发器
8.4.1 由555定时器构成的单稳态触发器 3.主要参数 （1）输出脉冲宽度tpO （2）恢复时间tre
（3）最高工作频率fmax
8.4 单稳态触发器
8.4.2 集成单稳态电路 1.不可重复触发单稳态触发器74121 （1）图形符号及逻辑功能表
元件的参数，与暂稳态期间是否再受到其他触发信号的作用无关，即输出脉冲宽度是固定
的。 可重复触发的单稳:即使受到前面信号的触发，电路进入暂稳态，后来的触发信号仍
可对它起作用，再触发后，电路还可以在暂稳态期间继续维持由定时元件所决定的时间，
也就是说，单稳电路输出脉宽可展宽，其展宽的脉冲宽度是第一个触发信号与这个触发信 号间的时间间隔。
74122图形符号
8.4 单稳态触发器
8.4.2 集成单稳态电路 2.可重复触发单稳态触发器74122 （2）触发
集成单稳态触发器74122在被触发，由稳定的“0”态翻转到暂稳态的两种情况。
（3）定时 74122集成单稳的脉冲宽度tpO 的大小可以通过三种方式来控制。
8.4 单稳态触发器
8.4.2 集成单稳态电路 2.可重复触发单稳态触发器74122 不可重复触发的单稳:在稳态情况下一旦进入暂稳态，暂稳态维持时间仅取决于定时
8.2 集成555定时器
• 555定时器是一种中规模集成定时电路（也称555时基电路），555定时电路的 产品有双极型和CMOS型两种。 1.电路形式
555集成电路内部结构框图
8.2 集成555定时器
2.功能
阈值端
≥2V cc/3 < 2V cc/3 < 2V cc/3 ×