第6章脈沖波形的產(chǎn)生與變換

6.1概述6.2施密特觸發(fā)器6.3單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器6.4多諧振蕩器6.5555定時(shí)器及其應(yīng)用6.6本章小結(jié)6.7例題精選

6.8自我檢測(cè)題6.1概述

1.獲取矩形脈沖波形的途徑

獲取矩形脈沖波形的途徑有兩種：一種是直接產(chǎn)生所需要的矩形脈沖，另一種則是通過各種整形電路將已有的周期性變化波形變換為符合要求的矩形脈沖。

2.時(shí)鐘脈沖信號(hào)的主要指標(biāo)

矩形脈沖常作為時(shí)鐘信號(hào)，它控制和協(xié)調(diào)著整個(gè)系統(tǒng)的工作。為了定量描述矩形脈沖的特性，通常給出圖6.1.1中所標(biāo)注的幾個(gè)主要指標(biāo)。圖6.1.1矩形脈沖波形及主要參數(shù)

3.脈沖波形產(chǎn)生的機(jī)理

脈沖波形是通過惰性電路(如RC電路)的充放電過程而形成的。圖6.1.2給出了兩種RC電路的工作情況，圖中τ=RC為RC電路的時(shí)間常數(shù)，Ts為開關(guān)轉(zhuǎn)換時(shí)間。當(dāng)τ<<Ts時(shí)，圖6.1.2(a)的輸出端就得到一個(gè)尖脈沖；當(dāng)τ<<Ts時(shí)，在圖6.1.2(b)的輸出端就得到一個(gè)矩形脈沖。圖6.1.2RC暫穩(wěn)態(tài)波形由上述可知，產(chǎn)生脈沖波形的電路必須由兩大部分組成：一部分是惰性電路，另一部分是開關(guān)電路。其中開關(guān)電路部分可用來使電路從穩(wěn)態(tài)進(jìn)入到暫態(tài)，惰性電路部分用來產(chǎn)生暫態(tài)的過程，由電路知識(shí)，不難得到暫穩(wěn)態(tài)的時(shí)間(脈沖寬度tw)的計(jì)算公式。

X(t)=X(∞)+［X(0+)－X(∞)］e－t/τ(6.1.1)

或

(6.1.2)6.2.1施密特觸發(fā)器的特點(diǎn)

施密特觸發(fā)器的主要特點(diǎn)如下：

(1)施密特觸發(fā)器具有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)。

(2)施密特觸發(fā)器具有兩個(gè)翻轉(zhuǎn)電平，即對(duì)正向和反向增長的輸入信號(hào)，電路的觸發(fā)轉(zhuǎn)換電平不同，電路具有回差特性，如圖6.2.1所示?；夭铍妷簽?/p>

ΔU=U+－U－(6.2.1)6.2施密特觸發(fā)器

(3)在電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)，通過電路內(nèi)部的正反饋過程使輸出波形的邊沿變得很陡。

圖6.2.1施密特觸發(fā)器的回差特性6.2.2門電路構(gòu)成的施密特觸發(fā)器

1.結(jié)構(gòu)及符號(hào)

圖6.2.2(a)給出了一個(gè)用門電路構(gòu)成的施密特觸發(fā)器的電路。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：

(1)它是由兩級(jí)反相器串接而成的。

(2)電路通過分壓電阻將輸出端的電壓反饋到輸入端，即有一個(gè)正反饋電路。圖6.2.2用CMOS反相器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器的電路及符號(hào)(a)電路圖；(b)符號(hào)

2.工作原理及參數(shù)計(jì)算

假定反相器G1和G2是CMOS電路，它們的閾值電壓為

且R3<R2。

由圖6.2.2可知：

當(dāng)為低電位時(shí)，也為低電位，則為高電位，同時(shí)為低電位。所以，通過電阻R2反饋到G1的信號(hào)為低電位0，這時(shí)G1的輸出為高電位，即=1。

當(dāng)從0逐漸升高，隨之升高且達(dá)到

時(shí)，由于G1進(jìn)入了電壓傳輸特性的轉(zhuǎn)折區(qū)(放大區(qū))，因此，的增加將引發(fā)如下的正反饋過程：

于是電路的狀態(tài)就迅速地轉(zhuǎn)換為Uo=UoH≈UDD。由此可以求出輸入信號(hào)正向增長過程中，電路從低電平翻轉(zhuǎn)到高電平時(shí)，對(duì)應(yīng)的輸入電平U+為

所以，U+稱為電路的正向閾值電壓。

當(dāng)從高電平逐漸下降，隨之下降并下降到

時(shí)，由于的下降將引發(fā)如下的正反饋過程：

(6.2.2)

從而使電路的狀態(tài)迅速翻轉(zhuǎn)為低電平，即Uo=UoL≡0。由此可以求出輸入信號(hào)反向增長過程中，電路從高電平翻轉(zhuǎn)到低電平時(shí)，對(duì)應(yīng)的輸入電平為

(6.2.3)由式(6.2.2)及式(6.2.3)就可以得到該電路的回差電壓為

(6.2.4)

圖6.2.3給出了圖6.2.2所示電路的電壓傳輸特性曲線。通過改變R1和R2的比值，可以調(diào)節(jié)回差電壓的大小。但是調(diào)節(jié)過程中必須保持R1<R2，否則電路將進(jìn)入自鎖狀態(tài)，不能正常工作。圖6.2.3圖6.2.2電路的電壓傳輸特性(a)同相輸出；(b)反相輸出6.2.3集成施密特觸發(fā)器

1.電路組成及符號(hào)

圖6.2.4給出了TTL電路集成的施密特觸發(fā)器7413的電路圖及圖形符號(hào)。圖6.2.4帶與非功能的TTL集成施密特觸發(fā)器(a)電路圖；(b)圖形符號(hào)

2.工作原理

若三極管發(fā)射結(jié)的導(dǎo)通壓降和二極管的正向?qū)▔航稻鶠?.7V，當(dāng)ui為低電位時(shí)，<0.7V，V1截止，V2飽和導(dǎo)通。當(dāng)ui逐漸升高時(shí)，uB1也隨之升高，若uB1升高到使>0.7V時(shí)，則V1進(jìn)入導(dǎo)通，且有如下的正反饋過程：

當(dāng)ui從高電平逐漸下降，并且降到只有0.7V左右時(shí)，iC1開始減小，于是又出現(xiàn)了另一個(gè)正反饋過程：

從而使電路迅速返回V1截止、V2飽和導(dǎo)通的狀態(tài)。同時(shí)，由于R3<R2，因而就使得施密特觸發(fā)器存在回差電壓。如果用及分別表示V1由截止變?yōu)閷?dǎo)通時(shí)的輸入電壓及V1由導(dǎo)通變?yōu)榻刂箷r(shí)的輸入電壓，則可得到電路的回差電壓為

(6.2.5)

圖6.2.5給出了7413的電壓傳輸特性。圖6.2.5集成施密特7413的電壓傳輸特性6.2.4施密特觸發(fā)器的應(yīng)用

施密特觸發(fā)器的主要應(yīng)用有以下幾個(gè)方面。

1.用于波形變換

圖6.2.6給出了這樣一個(gè)轉(zhuǎn)換例子，輸入信號(hào)是按周期變化的正弦波，通過施密特觸發(fā)器的作用將其轉(zhuǎn)換為同頻率的矩形脈沖信號(hào)。其中及分別表示施密特觸發(fā)器的兩個(gè)翻轉(zhuǎn)電平。圖6.2.6用施密特觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)波形的變換

2.用于脈沖整形

圖6.2.7中給出了幾種常見的情況。從圖中不難發(fā)現(xiàn)無論出現(xiàn)上述的哪一種情況，都可以通過用施密特觸發(fā)器整形而獲得比較理想的矩形脈沖波形。圖6.2.7用施密特觸發(fā)器對(duì)脈沖整形

3.用于脈沖鑒幅

若輸入信號(hào)是一系列幅度各異的隨機(jī)脈沖信號(hào)，則通過施密特觸發(fā)器就可以將幅值大于某值的輸入脈沖檢測(cè)出來。因此，施密特觸發(fā)器具有脈沖鑒幅的能力。圖6.2.8給出了用施密特觸發(fā)器鑒別脈沖幅度的實(shí)例。圖6.2.8用施密特觸發(fā)器鑒別脈沖幅度

4.構(gòu)成多諧振蕩器

利用施密特觸發(fā)器的滯回特性還能構(gòu)成多諧振蕩器，如圖6.2.9所示。具體內(nèi)容將在本章的6.4節(jié)中介紹。圖6.2.9施密特構(gòu)成的多諧振蕩器及輸入、輸出波形(a)多諧振蕩器；(b)輸入、輸出波形6.3.1單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的特點(diǎn)及應(yīng)用

1.單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的特點(diǎn)

(1)電路僅有一個(gè)穩(wěn)態(tài)，另一個(gè)是暫穩(wěn)態(tài)。

(2)在外加觸發(fā)信號(hào)的作用下，電路可從穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)到暫穩(wěn)態(tài)。

(3)暫穩(wěn)態(tài)維持一段時(shí)間后會(huì)自動(dòng)返回穩(wěn)態(tài)，其持續(xù)時(shí)間取決于電路本身的參數(shù)，與外加觸發(fā)信號(hào)無關(guān)。

2.單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應(yīng)用

利用單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器可實(shí)現(xiàn)脈沖整形、脈沖定時(shí)及延時(shí)等功能。6.3單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器6.3.2門電路構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器

常見的門電路構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器分為微分型和積分型兩種。

1.微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器

圖6.3.1給出了用CMOS門電路和RC微分電路構(gòu)成的微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。

1)微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的結(jié)構(gòu)

2)工作原理圖6.3.1微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器當(dāng)有出發(fā)脈沖ui加到輸入端時(shí)(即ui有個(gè)上跳時(shí))，ud隨之上跳同樣的值(因?yàn)镃d兩端的電壓不能突變)，所以在Rd及Cd的作用下，ud得到一個(gè)窄的正(負(fù))脈沖，當(dāng)ud上升到G1門的開啟電壓UTH時(shí)，電路將進(jìn)入以下的正反饋過程。

這個(gè)過程使得uo1迅速跳變?yōu)榈碗娖?。由于電容上的電壓不能發(fā)生突跳，因此ui2也同時(shí)下跳至低電平，并使uo跳變?yōu)楦唠娖?，此時(shí)電路進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)。這時(shí)即使ud回到低電平，uo的高電平仍將維持。

與此同時(shí)，電容C開始充電(充電過程如圖6.3.2所示)。隨著充電過程的進(jìn)行ui2逐漸升高，當(dāng)ui2升至G2門的開啟電壓UTH，同時(shí)ud又處在低電平時(shí)，電路又將進(jìn)入到另一個(gè)正反饋過程。

這個(gè)過程使uo1

迅速跳變?yōu)楦唠娖?，uo迅速返回低電平。同時(shí)，電容C通過電阻R和G2門的輸入保護(hù)電路VD1進(jìn)行放電(放電過程如圖6.3.3所示)，直至電容上的電壓為0，電路恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)。其工作過程如圖6.3.4所示。圖6.3.2圖6.3.1電路中電容C充電等效電路圖6.3.3圖6.3.1電路中電容C放電等效電路圖6.3.4圖6.3.1電路的電壓波形圖

3)參數(shù)計(jì)算

(1)輸出脈沖的寬度tw。由圖6.3.4可見，輸出脈沖的寬度tw等于從電容C開始充電到ui2上升至G2門的開啟電壓

UTH時(shí)的這段時(shí)間，則uC(0)=0、uC(∞)=UDD，由電路知識(shí)可得：

(6.3.1)

(2)輸出脈沖的幅度。

輸出脈沖的幅度是指輸出電壓的最小值與最大值之間的范圍。由圖6.3.4可知其值為

(6.3.2)

(3)恢復(fù)時(shí)間tre?；謴?fù)時(shí)間tre是指從輸出電壓返回到低電平開始一直到電容C放電完畢后電路恢復(fù)到起始的穩(wěn)態(tài)時(shí)所需要的時(shí)間。通常為

tre≈(3~5)RONC

(6.3.3)

(4)分辨時(shí)間td。分辨時(shí)間td是指在保證電路能正常工作的前提下，允許兩個(gè)相鄰觸發(fā)脈沖之間的最小時(shí)間間隔，故有：

td=tw+tre

(6.3.4)

2.積分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器

1)電路的組成

圖6.3.5是用TTL與非門和反相器以及RC積分電路組成的積分型單穩(wěn)觸發(fā)器。為了確保uo1為低電平時(shí)，圖6.3.5積分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器

2)工作原理

圖6.3.6給出了電路中各點(diǎn)的電壓波形。圖6.3.6圖6.3.5電路的電壓波形圖

3)參數(shù)計(jì)算

(1)輸出脈沖的寬度。由圖6.3.6可知，輸出脈沖的寬度等于從電容C開始放電到uA下降至uA=UTH的時(shí)間，圖6.3.7(a)給出了電容C放電的等效電路。當(dāng)uA為高電平時(shí)，由于G2的輸入電流非常小(此時(shí)G2的輸入級(jí)處于倒置狀態(tài))，可以忽略不計(jì)，因而電容C放電的等效電路可以簡化為如圖6.3.7(b)所示，其中Ro為G1輸出低電平時(shí)的輸出電阻。圖6.3.7(c)給出了uA的放電曲線。由圖6.3.7(c)可得到uA(0)=UoH，uA(∞)=UoLuA(t)=UTH，

則由電路中三要素公式可得到

(6.3.5)圖6.3.7圖6.3.5電路中電容C的放電回路及uA變化曲線(a)電容C的放電回路；(b)等效的放電回路；(c)電容C放電時(shí)uA變化的曲線

(2)輸出脈沖的幅度：

Um=U0H－UoL

(6.3.6)

(3)恢復(fù)時(shí)間tre?；謴?fù)時(shí)間等于跳變?yōu)楦唠娖胶箅娙軨充電至UoH所經(jīng)過的時(shí)間。若取充電時(shí)間常數(shù)的3~5倍時(shí)間為恢復(fù)時(shí)間，則得

(6.3.7)

(4)分辨時(shí)間td。電路的分辨時(shí)間應(yīng)為觸發(fā)脈沖的寬度tTR和恢復(fù)時(shí)間之和，即

td=tTR+tre

(6.3.8)6.3.3集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器

目前，經(jīng)常使用的集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器有不可重復(fù)觸發(fā)型和可重復(fù)觸發(fā)型兩種?？芍貜?fù)觸發(fā)型的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器一旦被觸發(fā)進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)以后，再加入觸發(fā)脈沖也不會(huì)影響電路的工作過程，但必須在暫穩(wěn)態(tài)結(jié)束以后，它才能接受下一個(gè)觸發(fā)脈沖而轉(zhuǎn)入暫穩(wěn)態(tài)，如圖6.3.8(a)所示。而可重復(fù)觸發(fā)型的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器就不同了，電路被觸發(fā)而進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)以后，如果再次加入觸發(fā)脈沖，電路將重新被觸發(fā)，輸出脈沖再繼續(xù)維持一個(gè)tw寬度，如圖6.3.8(b)所示。圖6.3.8不可重復(fù)觸發(fā)型與可重復(fù)觸發(fā)型的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的工作波形(a)不可重復(fù)觸發(fā)器型；(b)可重復(fù)觸發(fā)器型圖6.3.9是TTL集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74121簡化的原理性邏輯圖。圖6.3.9集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74121簡化的邏輯圖

1)電路的組成

2)工作原理

表6.3.1給出了74121的功能表，圖6.3.10給出了74121在觸發(fā)脈沖作用下的工作過程波形圖。表6.3.1集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74121的功能表圖6.3.10集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74121的工作波形

3)參數(shù)計(jì)算

由門電路單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的計(jì)算公式可以得到74121輸出脈沖寬度的公式為

tw≈RextCextln2=0.69RextCext

(6.3.9)

通常Rext的取值在2~30kΩ之間，Cext的取值在10pF~

10μF之間，得到的tw的值為20ns~200ms。圖6.3.11給出了這兩種外部連接的方式。圖6.3.11集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74121的兩種外部連接方式(a)使用Rext(下降沿觸發(fā))；(b)使用Rint(上升沿觸發(fā))6.4.1多諧振蕩器的特點(diǎn)

多諧振蕩器具有以下特點(diǎn)：

(1)電路沒有穩(wěn)定狀態(tài)，電路的兩個(gè)狀態(tài)均為暫穩(wěn)態(tài)。

(2)電路狀態(tài)的變化無需觸發(fā)信號(hào)的作用。6.4多諧振蕩器6.4.2門電路構(gòu)成的多諧振蕩器

1.對(duì)稱式多諧振蕩器

1)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

圖6.4.1給出了一種典型的對(duì)稱式多諧振蕩器的電路，它是由反相器G1、G2，耦合電容C1、C2及反饋電阻Rf1、Rf2組成的正反饋振蕩電路。圖6.4.1對(duì)稱式多諧振蕩器

2)工作原理

為了使電路產(chǎn)生振蕩，反相器的靜態(tài)工作點(diǎn)必須設(shè)置在放大區(qū)。圖6.4.1中的反饋電阻Rf1、Rf2就是用來給G1、G2提供合適的靜態(tài)偏置而設(shè)置的。圖6.4.2給出了計(jì)算G1靜態(tài)工作點(diǎn)的等效電路。若忽略門電路的輸出電阻，那么由圖6.4.2可以得到：

(6.4.1)圖6.4.2計(jì)算G1靜態(tài)工作點(diǎn)的等效電路靜態(tài)時(shí)，uo=0，式(6.4.1)可寫為

(6.4.2)

式(6.4.1)所確定的直線與G1門電壓傳輸曲線的交點(diǎn)P就為G1門的靜態(tài)工作點(diǎn)，如圖6.4.3所示。對(duì)74系列的反相器來說，當(dāng)R為0.5~0.9kΩ時(shí)，就可使該門的靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置在

它的電壓傳輸曲線的轉(zhuǎn)折區(qū)或是線性區(qū)。圖6.4.3TTL反相器的電壓傳輸特性若電源波動(dòng)或外界干擾使ui1有微小的正跳變，則電路將會(huì)引起如下的正反饋過程：

從而使uo1迅速跳變?yōu)榈碗娖?、uo2迅速跳變?yōu)楦唠娖?，電路進(jìn)入第一個(gè)暫穩(wěn)態(tài)。同時(shí)電容C1開始充電而C2開始放電。圖6.4.4給出了C1充電和C2放電的等效電路。圖6.4.4(a)中的RE1和UE1分別是由戴維寧定理求得的等效電阻和等效電壓源，它們分別為(6.4.4)(6.4.3)圖6.4.4圖6.4.1電路中電容的充、放電等效電路(a)C1充電等效電路；(b)C2放電等效電路由于UCC和UoH2同時(shí)給C1充電，因此C1首先上升到G2門的開啟電壓Uth，同時(shí)引起如下的正反饋過程：

從而使uo2迅速跳變至低電平而uo1迅速跳變至高電平，電路進(jìn)入第二個(gè)暫穩(wěn)態(tài)。同時(shí)，C2開始充電而C1開始放電。如此周而復(fù)始，電路便不停地振蕩。圖6.4.5給出了電路中各點(diǎn)電壓的波形。圖6.4.5圖6.4.1電路中各點(diǎn)的電壓波形

3)參數(shù)計(jì)算

由上面的分析可以看到，第一個(gè)暫穩(wěn)態(tài)的持續(xù)時(shí)間T1等于ui2從UH1開始上升至UTH的時(shí)間。即電容C1由UiL開始充電直到ui2上升至UTH的時(shí)間。根據(jù)電路中的有關(guān)公式可以得到：

(6.4.5)

式中，UE1為uC1(∞)的值，UiL為uC1(0)的值。由電路的對(duì)稱性可得總的振蕩周期T應(yīng)該等于T1的兩倍。即

(6.4.6)當(dāng)Rf1=Rf2=Rf，C1=C2=C時(shí)，如圖6.4.1所示電路的振蕩周期為

(6.4.7)若G1、G2均為74系列，且當(dāng)Rf<<R1、UoH=3.4V、

UiL=－1V、Uth=1.1V時(shí)，則可得到

(6.4.8)圖6.4.6非對(duì)稱式多諧振蕩器

2.非對(duì)稱式多諧振蕩器

1)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

圖6.4.6給出了用CMOS反相器構(gòu)成的非對(duì)稱式多諧振蕩器。它是由反相器G1、G2，耦合電容C及反饋電阻Rf組成的正反饋振蕩電路。

2)工作原理

(1)靜態(tài)分析。靜態(tài)時(shí)，由于CMOS門電路的輸入電阻非常大，其輸入電流在正常的輸入高、低電平范圍內(nèi)幾乎等于零，Rf兩端無電壓，故G1工作在uo1=ui1，在CMOS反相器的電壓傳輸特性上作直線uo1=ui1，兩直線的交點(diǎn)就是G1的靜態(tài)工作點(diǎn)，如圖6.4.7所示。又因?yàn)閡o1=ui2，所以G2的靜態(tài)工作點(diǎn)與G1的重合，均在CMOS反相器轉(zhuǎn)折區(qū)的中點(diǎn)。

圖6.4.7圖6.4.6電路中CMOS反相器靜態(tài)工作點(diǎn)的確定

(2)動(dòng)態(tài)分析。如果由于某些原因使ui1發(fā)生極微小的正跳變，則電路將引起如下的正反饋過程：

從而使uo1迅速跳變?yōu)榈碗娖?，而uo2迅速跳變?yōu)楦唠娖?，電路進(jìn)入第一個(gè)暫穩(wěn)態(tài)。同時(shí)電容C開始放電，放電的等效電路如圖6.4.8(a)所示。圖中的RON(N)和RON(P)分別為N溝道MOS管和P溝道MOS管的導(dǎo)通內(nèi)阻，隨著電容C的放電，ui1逐漸下降，當(dāng)ui1=Uth時(shí)，電路又進(jìn)入到另一個(gè)正反饋過程：從而使uo1迅速跳變?yōu)楦唠娖?，而uo2迅速跳變?yōu)榈碗娖剑娐愤M(jìn)入第二個(gè)暫穩(wěn)態(tài)。同時(shí)電容C開始充電，充電的等效電路如圖6.4.8(b)所示。隨著電容C的充電，ui1不斷升高，當(dāng)升至ui1=Uth時(shí)，電路又重新轉(zhuǎn)換為第一個(gè)暫穩(wěn)態(tài)。因此，電路便不停地在兩個(gè)暫穩(wěn)態(tài)之間振蕩。圖6.4.8圖6.4.6電路中電容C的充、放電等效電路(a)電容C放電等效電路；(b)電容C充電等效電路圖6.4.9圖6.4.6電路中各點(diǎn)電壓波形

3)參數(shù)計(jì)算

由圖6.4.9可得電路的振蕩周期為T=T1+T2。若G1的輸入端的保護(hù)電阻Rp很大，G1的輸入電流就可忽略不計(jì)，當(dāng)Rf≥RON(N)及Rf≥RON(P)時(shí)，電容C充、放電的時(shí)間T1、T2可以近似為

(6.4.9)及

(6.4.10)

則電路的振蕩周期為

T=T1+T2≈2RfCln3=2.2RfC

(6.4.11)

3.環(huán)形振蕩器

環(huán)形振蕩器是將奇數(shù)個(gè)反相器首尾相接構(gòu)成的，圖6.4.10所示的電路是一個(gè)最簡單的環(huán)形振蕩器，它由三個(gè)反相器首尾相連組成。

若由于某種原因使ui1產(chǎn)生了微小的正跳變，則電路將引發(fā)如下的循環(huán)：

ui1↑→ui2↓→ui3↑→uo1(ui1)↓

如果假設(shè)各邏輯門的傳輸延遲時(shí)間均為tpd，則電路經(jīng)過3tpd的時(shí)間以后，ui1又自動(dòng)跳變?yōu)榈碗娖?，可以推想，再?jīng)過3tpd以后，ui1又將跳變?yōu)楦唠娖?。如此周而?fù)始，就產(chǎn)生了振蕩。圖6.4.10由反相器組成的環(huán)形振蕩器

圖6.4.11圖6.4.10電路的工作波形

圖6.4.11給出了圖6.4.10電路的工作波形圖。其電路的振蕩周期為

T=6tpd

(6.4.12)

將任何n≥3的奇數(shù)個(gè)反相器首尾相接構(gòu)成環(huán)形電路，都能產(chǎn)生自激振蕩，而且振蕩周期為

T=2ntpd

(6.4.13)

其中n為串聯(lián)反相器的個(gè)數(shù)。

4.石英晶體多諧振蕩器

在前面所講的幾種多諧振蕩器電路中，由于它們的振蕩頻率主要取決于門電路輸入電壓在充、放電過程中達(dá)到轉(zhuǎn)換電平所需要的時(shí)間，如果這些振蕩器中門電路的轉(zhuǎn)換電平自身易受電源電壓和溫度變化的影響，那么將會(huì)嚴(yán)重影響這些振蕩器振蕩頻率的穩(wěn)定度。為了提高多諧振蕩器的穩(wěn)定度，目前普遍采用的一種方法是在多諧振蕩器電路中接入石英晶體，組成石英晶體多諧振蕩器。圖6.4.12給出了一種石英晶體多諧振蕩器。圖6.4.12石英晶體多諧振蕩器

1)電路組成

石英晶體多諧振蕩器是由石英晶體與對(duì)稱式多諧振蕩器中的耦合電容串聯(lián)起來構(gòu)成的。

2)工作原理

圖6.4.13給出了石英晶體的阻抗特性及符號(hào)。由石英晶體的阻抗頻率特性可知，當(dāng)外加電壓的頻率為f0或fs時(shí)，它的阻抗最小，所以把它接入多諧振蕩器的正反饋環(huán)路中后，頻率為f0或fs的電壓信號(hào)最容易通過，并在電路中形成正反饋，而其他頻率信號(hào)經(jīng)過石英晶體時(shí)被衰減。因此，振蕩器的工作頻率就為f0或fs，而與外接電阻、電容無關(guān)。由于石英晶體多諧振蕩器的振蕩頻率取決于石英晶體的固有諧振頻率，因此石英晶體多諧振蕩器具有極高的頻率穩(wěn)定性，它的頻率穩(wěn)定度可達(dá)10－10~10－11。圖6.4.13石英晶體的符號(hào)及阻抗特性(a)符號(hào)；(b)阻抗特性6.4.3施密特觸發(fā)器構(gòu)成的多諧振蕩器

由于施密特觸發(fā)器有兩個(gè)翻轉(zhuǎn)電壓，因此利用施密特觸發(fā)器的這個(gè)特點(diǎn)就可以很方便地得到矩形脈沖波。圖6.4.14給出了由施密特觸發(fā)器構(gòu)成的多諧振蕩器的電路。圖6.4.14用施密特觸發(fā)器構(gòu)成的多諧振蕩器

1.電路的結(jié)構(gòu)

圖6.4.14是由施密特觸發(fā)器及RC積分電路構(gòu)成的，其中RC積分電路用于實(shí)現(xiàn)電路的充電、放電過程。

2.工作原理

由于電容C上的初始電壓為零，因此電路的初始輸出值為高電平，當(dāng)電源接通后，輸出的高電平將通過電阻R向電容C充電，直至輸入電壓為ui=U+，此時(shí)輸出電位就從原來的高電平跳變?yōu)榈碗娖?。輸出電位跳變?yōu)榈碗娖胶?，電容C又經(jīng)過電阻R開始放電，直至放電至ui=U－，輸出電位再次從低電平跳變成高電平，同時(shí)電阻R通過電容C重新開始充電。如此周而復(fù)始，電路便不停地輸出矩形波。圖6.4.15給出了電路中ui和uo的波形。

圖6.4.15施密特觸發(fā)器構(gòu)成的多諧振蕩器的波形

3.參數(shù)計(jì)算

若電路的UoH=UDD，UoL=0，則根據(jù)圖6.4.15的電壓波形可以得到電路的振蕩周期為

(6.4.14)由于圖6.4.14電路中電容C的充、放電的回路都相同，故電路輸出波形的占空比是固定的，無法調(diào)節(jié)，若要想調(diào)節(jié)電路的振蕩周期，就只有通過改變電路中的R和C才能實(shí)現(xiàn)。即將電路的充、放電回路分開，圖6.4.16給出了脈沖占空比可調(diào)的電路。當(dāng)輸出為高電平時(shí)，由于VD1截止，VD2導(dǎo)通，輸出的高電平將通過電阻R2向電容C充電直至ui=U+時(shí)，輸出電位就從原來的高電平跳變?yōu)榈碗娖?。同時(shí)，由于VD1導(dǎo)通，VD2截止，電容C通過R1開始放電，因此通過改變電阻R1和R2就能改變電路的占空比。圖6.4.16脈沖占空比可調(diào)的多諧振蕩器6.5.1555定時(shí)器的電路結(jié)構(gòu)與功能

1.電路結(jié)構(gòu)

圖6.5.1給出了國產(chǎn)雙極型定時(shí)器CB555電路的結(jié)構(gòu)框圖。CB555集成電路主要由分壓器、兩個(gè)高精度電壓比較器、一個(gè)RS觸發(fā)器及一個(gè)集電極開路的放電三極管VD四部分組成，它是一種模擬電路和數(shù)字電路相結(jié)合的器件。6.5555定時(shí)器及其應(yīng)用圖6.5.1CB555電路的結(jié)構(gòu)框圖1)分壓器

2)比較器

3)基本RS觸發(fā)器

4)集電極開路的放電三極管VD

2.工作原理及特點(diǎn)

1)工作原理

根據(jù)圖6.5.1所示的結(jié)構(gòu)圖可以得到CB555定時(shí)器的功能表，如表6.5.1所示。

2)特點(diǎn)表6.5.1CB555定時(shí)器的功能表6.5.2555定時(shí)器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器

1.電路的組成

圖6.5.2(a)給出了由CB555定時(shí)器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器的電路圖。若將CB555中的2、6端連接作為電路的輸入，將4、8端同時(shí)接高電平，即可得到施密特觸發(fā)器。圖中的電容C=0.01μF，它可以提高兩個(gè)比較器參考電壓的穩(wěn)定性。圖6.5.2由555構(gòu)成的施密特電路、施密特電路的工作波形及其傳輸特性(a)施密特觸發(fā)器；(b)施密特電路的工作波形；(c)施密特電路的傳輸特性

2.工作原理

電路的工作波形如圖6.5.2(b)所示。由上可看出，當(dāng)ui從低電平逐漸升高時(shí)，引起電路狀態(tài)改變，即電路由高電平變?yōu)榈碗娖?，此時(shí)，輸入電壓為；當(dāng)ui從高電平逐漸下降為低電平時(shí)，引起電路狀態(tài)改變，即電路由低電平變?yōu)楦唠娖?，此時(shí)輸入電壓為。這兩個(gè)電壓之差則為電路的回差電壓，即

ΔUT=U+－U－(6.5.1)6.5.3555定時(shí)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器

1.電路組成

圖6.5.3(a)給出了由CB555定時(shí)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的電路圖。若將CB555定時(shí)器的ui2端作為觸發(fā)信號(hào)的輸入端，將CB555定時(shí)器的6、7端相連且在7、8端接電阻R，在7、1端接電容C，就構(gòu)成了單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。當(dāng)5端不用時(shí)，一般均用0.01μF的電容接地，以防干擾。

2.工作原理圖6.5.3由555構(gòu)成的單穩(wěn)觸發(fā)器的電路圖及電壓波形(a)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器；(b)單穩(wěn)觸發(fā)器的電壓波形

3.參數(shù)計(jì)算

由圖6.5.3(b)不難看出，輸出脈沖的寬度tw等于暫穩(wěn)態(tài)的持續(xù)時(shí)間，而暫穩(wěn)態(tài)的持續(xù)時(shí)間取決于外接電阻R和電容C的大小。它等于電容電壓在充電過程中從0開始直至上升到

所需要的時(shí)間，因此可得到：

(6.5.2)通常R的取值在幾百歐姆到幾兆歐姆之間，電容C的取值范圍為幾百皮法到幾百微法，tw的范圍為幾微秒到幾分鐘。從式(6.5.2)可知，通過改變比較器的參考電壓或是改變定時(shí)元件R及C均能改變tw的大小，但必須注意，隨著tw的增加，電路的精度和穩(wěn)定度將會(huì)下降。

為了使電路能正常工作，要求外加觸發(fā)脈沖的寬度一定要小于tw，且負(fù)脈沖的數(shù)值一定要小于，為此，常在電路的輸入端加入一微分電路，如圖6.5.4所示。圖6.5.4具有微分環(huán)節(jié)的單穩(wěn)電路6.5.4555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器

1.電路組成

圖6.5.5給出了用CB555構(gòu)成的多諧振蕩器。圖6.5.5由555構(gòu)成的多諧振蕩器

2.工作原理

圖6.5.6給出了電路中ui和uo的波形。圖6.5.6555多諧振蕩器的工作波形

3.參數(shù)計(jì)算

由圖6.5.6可知，電路處在第一個(gè)暫穩(wěn)態(tài)時(shí)，UCC通過R1、R2向電容C充電，其暫穩(wěn)態(tài)過程為

(6.5.3)則有

(6.5.4)當(dāng)充電到時(shí)，即電路進(jìn)入第二個(gè)暫穩(wěn)態(tài)時(shí)，VD導(dǎo)通，電容C開始通過R2和VD放電，放電過程為

(6.5.5)

則有

(6.5.6)

電路的振蕩周期為

T=T1+T2=(R1+2R2)Cln2=0.7(R1+2R2)C(6.5.7)

由式(6.5.7)可以發(fā)現(xiàn)，通過改變電阻R1、R2和C值即可改變振蕩頻率，當(dāng)然也可通過改變5腳電壓uC0來改變比較器C1及C2的參考電壓，從而達(dá)到改變振蕩頻率的目的。

為了能確切地反映輸出波形的形狀，我們引進(jìn)占空比的概念q，即

(6.5.8)

若要調(diào)節(jié)占空比，則還需對(duì)圖6.5.5的電路略加改進(jìn)，圖6.5.7給出了一種占空比可調(diào)的多諧振蕩器。圖6.5.7占空比可調(diào)振蕩器該電路的充放電回路不同，充電回路為R1、VD1及C1，放電回路為R2、VD2、C1和VD。通過改變RP的位置就可以改變輸出波形的占空比，并且還不會(huì)改變R1+R2的值。所以該電路的振蕩周期為

(6.5.9)

占空比q為

(6.5.10)

1.本章重點(diǎn)內(nèi)容

本章重點(diǎn)介紹了用于產(chǎn)生矩形脈沖的兩類電路。一類是脈沖整形電路，該電路是將輸入的其他形狀的周期性信號(hào)變換為矩形脈沖信號(hào)，從而達(dá)到整形的目的。施密特觸發(fā)

器和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器是最常用的兩種脈沖整形電路。6.6本章小結(jié)另一類是利用閉合回路的反饋網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生自激振蕩的脈沖振蕩器，其中對(duì)稱式多諧振蕩器、非對(duì)稱式多諧振蕩器以及石英晶體多諧振蕩器是通過正反饋網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)振蕩的，而環(huán)形振蕩器和用施密特觸發(fā)器組成的振蕩器是通過負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)振蕩的，它們不需要外加輸入信號(hào)，只要接通供電電源，就自動(dòng)產(chǎn)生矩形脈沖信號(hào)。

555定時(shí)器是一種用途很廣的集成電路，除了能組成施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器以外，還可以組成其他各種應(yīng)用電路。

2.本章難點(diǎn)內(nèi)容

由門電路構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器的工作原理的分析及有關(guān)參數(shù)的計(jì)算是本章的難點(diǎn)，主要存在的問題是對(duì)電路的暫穩(wěn)態(tài)過程不夠清楚，針對(duì)這種情況我們給出了分析這類電路的一般方法，即

(1)仔細(xì)分析電路的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，搞清電路的工作過程，找到電路狀態(tài)變化的原因。

(2)畫出控制電壓充、放電的等效電路，并化簡電路。

(3)定性地畫出電路中各點(diǎn)電壓的波形，找出電路的翻轉(zhuǎn)電壓。

(4)確定充、放電回路中電容兩端電壓的起始值、終止值和轉(zhuǎn)換值。

(5)計(jì)算充、放電時(shí)間，求出所需的計(jì)算結(jié)果。

3.本章需注意的問題

(1)本章所說的觸發(fā)器和第4章中所講的觸發(fā)器是性質(zhì)完全不同的兩種電路。這很容易令初學(xué)者產(chǎn)生誤解，錯(cuò)誤地認(rèn)為本章所涉及的觸發(fā)器和通常所說的觸發(fā)器是同一類電路。

(2)由于施密特觸發(fā)器輸出的高、低電平隨輸入信號(hào)的電平變化而改變，因此它的輸出脈沖的寬度是由輸入信號(hào)決定的。而單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器由于其脈沖寬度是由電路的充、放電過程決定的，因此其輸出脈沖的寬度由其自身的參數(shù)決定而與輸入信號(hào)無關(guān)。所以單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器可以產(chǎn)生脈沖寬度固定的脈沖信號(hào)。

(3)為了保證單穩(wěn)態(tài)電路能夠正常工作，要求觸發(fā)信號(hào)必須足夠窄，所以通常在單穩(wěn)態(tài)電路的輸入端加上微分電路。在圖6.5.4中，若沒有Cp、Rp將ui直接接到比較器C2的同相輸入端，當(dāng)ui的負(fù)脈寬較寬時(shí)，則在觸發(fā)脈沖到達(dá)時(shí)，鎖存器RS被置“1”態(tài)，電路的輸出由低電平跳變?yōu)楦唠娖?，電路進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)，三極管VD截止，電容C開始充電。當(dāng)充電至

時(shí)，若此時(shí)觸發(fā)脈沖仍為低電平，則輸出將保持高電平不變，一直到ui跳變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，輸出才回到低電平。上述過程說明電路已不能正常工作，輸出脈沖的寬度將不再由電路本身的參數(shù)決定，而由觸發(fā)脈沖的低電平持續(xù)時(shí)間決定。

除此之外，為了保證單穩(wěn)態(tài)電路能夠正常工作，對(duì)于觸發(fā)信號(hào)的幅度也有要求，觸發(fā)信號(hào)的幅度必須能將觸發(fā)輸入端(2腳)的電壓降到UR2以下，電路才能被觸發(fā)。

(4)用TTL門電路組成微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器時(shí)，其定時(shí)電阻R不能過大，通常應(yīng)選R<0.7kΩ。

(5)在555定時(shí)器組成的電路中，為了穩(wěn)定5腳的輸出電壓及濾除干擾信號(hào)，通常在5腳與地之間接一個(gè)0.01μF的電容。若5腳的電壓不穩(wěn)定，將直接影響單穩(wěn)態(tài)電路的暫穩(wěn)態(tài)時(shí)間、多諧或施密特觸發(fā)器的U+及U－值，使電路特性參數(shù)的計(jì)算結(jié)果不準(zhǔn)確。在555組成的多諧電路中，在電源與地之間也接一個(gè)電容，可以濾除干擾信號(hào)。

例6.7.1

如圖6.4.1所示的對(duì)稱多諧振蕩器中，已知Rf1=Rf2=1kΩ，C1=C2=0.1μF。設(shè)G1、G2的UoH=3.4V，UiL=－1V，Uth=1.1V，R1=20kΩ，UCC=5V，試計(jì)算電路的振蕩頻率。

解由式(6.4.3)和式(6.4.4)可知：

6.7例題精選由式(5.4.6)可知：

故振蕩頻率為

例6.7.2

試用CB555定時(shí)器設(shè)計(jì)一個(gè)多諧振蕩器，要求振蕩周期為1s，輸出脈沖幅度為3~4V，輸出脈沖的占空比q=2/3。

解由CB555的特性參數(shù)可知，當(dāng)電源電壓為5V時(shí)，在100mA的輸出電流下輸出電壓的典型值為3.3V，所以取UCC=5V，就可以滿足對(duì)輸出脈沖的要求。

根據(jù)，則得到R1=R2。由周期的計(jì)算公式得：

T=(R1+2R2)Cln2=1

若取C=10μF，則可得到kΩ。設(shè)計(jì)結(jié)果如圖6.7.1所示。圖6.7.1例6.7.2的設(shè)計(jì)圖

例6.7.3

由集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74121所組成的電路及參數(shù)如圖6.7.2(a)所示，觸發(fā)輸入信號(hào)如圖6.7.2(b)所示。

(1)計(jì)算在ui作用下uo1、uo2輸出脈沖的寬度；

(2)畫出對(duì)應(yīng)ui的輸出uo1、uo2的波形。

解由式(6.3.9)可得：

tw1≈RextCextln2=0.69RextCext≈0.7R1C1

=0.7×5.5×103×1.3×10－6s≈5ms

tw2≈0.7×1.1×103×1.3×10－6s≈1ms

電路穩(wěn)態(tài)時(shí)輸出uo1、uo2均為0。當(dāng)觸發(fā)脈沖ui的下降沿到達(dá)時(shí)，uo1跳變?yōu)楦唠娖?，?1)進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)并持續(xù)5ms結(jié)束。uo1的下降沿使uo2跳變?yōu)楦唠娖?，?2)進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)并持續(xù)1ms結(jié)束。uo1、uo2的波形如圖6.7.2(c)所示。圖6.7.2例6.7.3的電路及輸入、輸出波形(a)電路圖；(b)輸入波形；(c)輸出波形

例6.7.4CMOS施密特與非門組成的電路如圖6.7.3(a)所示，窄脈沖觸入信號(hào)ui如圖6.7.3(b)所示。已知R=5kΩ，C=0.1μF，UDD=5V，UoH=5V，UoL=0V，U+=3.3V，U－=1.8V。

(1)分析電路的工作原理，畫出uC及uo的波形(兩個(gè)觸發(fā)脈沖間隔的時(shí)間足夠長)。

(2)計(jì)算輸出高電平持續(xù)的時(shí)間。圖6.7.3例6.7.4的電路及輸入、輸出波形(a)電路；(b)輸入波形；(c)輸出波形

解

(1)當(dāng)ui=0時(shí)，電路處于穩(wěn)定狀態(tài)，uC=5V，與非門的輸出uo=0。

(2)根據(jù)三要素公式可得到：

例6.7.5

由CMOS施密特與非門組成的門控多諧振蕩器如圖6.7.4所示，觸發(fā)控制信號(hào)如圖6.7.5(a)所示。

(1)分析電路的工作原理，畫出uC及uo的波形；

(2)計(jì)算該電路各個(gè)充、放電時(shí)間，并寫出振蕩頻率的表達(dá)式。

解題思路：該電路是門控振蕩器，當(dāng)ui=0時(shí)，與非門關(guān)閉，輸出為高電平。當(dāng)ui=1時(shí)，與非門打開，此時(shí)電路為多諧振蕩器。圖6.7.4例6.7.5的電路圖6.7.5例6.7.5工作波形(a)輸入波形；(b)輸出波形

解

(1)當(dāng)ui=0時(shí)，與非門關(guān)閉，輸出為高電平，并通過R向電容C充電至UDD。

(2)電路充電、放電的持續(xù)時(shí)間及電路的振蕩周期分別為

從而可得到電路的頻率為

例6.7.6

由555定時(shí)器組成的電路如圖6.7.6所示，其中R1=R2=5kΩ，C=0.01μF，VD為理想二極管，理想運(yùn)放A的供電電壓為UCC=±5V，其他參數(shù)如圖6.7.6所示。

(1)指出555(0)、555(1)各組成什么電路；

(2)畫出uC、uA及uo的波形，并計(jì)算出uo的周期。圖6.7.6例6.7.6的電路圖解題思路：該電路包含多諧振蕩器部分(555(0))、施密特觸發(fā)器部分(555(1))及由運(yùn)算放大器構(gòu)成的反相輸入的加法器。當(dāng)uC=0時(shí)，555(0)中的電壓源(15V)通過電阻R1、理想二極管VD向電容C充電，直至=10V，與此同時(shí)，理想二極管VD截止，電容C開始通過電阻R2、555(0)中的VD放電，直至=5V。然后電容C又開始充電，如此周而復(fù)始地工作。由555(1)組成施密特觸發(fā)器的兩個(gè)翻轉(zhuǎn)電平分別為

當(dāng)uA<U－時(shí)，uo=UoH，當(dāng)U－<uA<U+時(shí)，輸出uo將保持不變。當(dāng)uA>U+時(shí)，uo=UoL

。圖6.7.7例6.7.6電路的工作波形

解

(1)555(0)組成多諧振蕩器，555(1)組成施密特觸發(fā)器。

(2)如果忽略50kΩ電阻對(duì)多諧振蕩器充、放電的影響，可以畫出uC的波形，由運(yùn)放構(gòu)成的反相加法電路的關(guān)系不難得到：

uA=10－uC

由圖6.7.6可知，施密特電路的觸發(fā)信號(hào)是由uA提供的，根據(jù)施密特觸發(fā)器的工作原理，可以畫出輸出uo的波形如圖6.7.7所示。由多諧振蕩器充、放電的持續(xù)時(shí)間計(jì)算公式可得到電路uo的周期為

一、選擇填空(將正確答案的序號(hào)填在括號(hào)內(nèi))

1.單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器正常工作時(shí)，輸出脈沖的寬度取決于()。

A.觸發(fā)脈沖的寬度B.觸發(fā)脈沖的幅度

C.電源電壓的數(shù)值D.電路本身的電阻、電容值

2.為使ITL與非門電路組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器正常工作，定時(shí)電阻R的取值()。

A.大于0.7kΩ

B.小于0.7kΩ

C.大于2kΩ

D.小于2kΩ6.8自我檢測(cè)題

3.集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸出脈沖的寬度約為()。

A.0.7RCB.RCC.1.1RCD.2RC

4.由555定時(shí)器組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸出脈沖的寬度約為()。

A.0.7RCB.RC

C.1.1RCD.2RC

5.利用()電路可以將邊沿變化緩慢的信號(hào)變換為邊沿很陡的矩形脈沖信號(hào)。

A.可重復(fù)觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器

B.不可重復(fù)觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器

C.施密特觸發(fā)器

D.多諧振蕩器

6.施密特觸發(fā)器的特點(diǎn)是()。

A.具有記憶功能

B.有兩個(gè)可以自行保持的穩(wěn)定狀態(tài)

C.具有負(fù)反饋?zhàn)饔?/p>

D.上升和下降過程的閾值電壓不同

7.為了提高多諧振蕩器頻率的穩(wěn)定性，最有效的方法是()。

A.提高電容、電阻的精度B.提高電源的穩(wěn)定度

C.采用石英晶體振蕩器D.保持環(huán)境溫度不變

8.只有暫穩(wěn)態(tài)的電路是()。

A.多諧振蕩器B.單穩(wěn)電路

C.施密特觸發(fā)器D.定時(shí)器

9.由555定時(shí)器構(gòu)成的電路如圖6.8.1所示，此電路是一個(gè)()。

A.單穩(wěn)電路B.施密特電路

C.多諧振蕩器D.三角波發(fā)生器圖6.8.1二、填空題

1.555定時(shí)器是一種

電路和

電路相結(jié)合的器件，其電路由

、

、

和

四部分組成。

2.施密特觸發(fā)器具有

個(gè)穩(wěn)態(tài)，具有

特性，其回差電壓為

。施密特觸發(fā)器主要用于實(shí)現(xiàn)

、

和

。

3.單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器有

個(gè)穩(wěn)態(tài)，其輸出脈沖寬度tw=

。

4.單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器可用于實(shí)現(xiàn)

和

功能。

5.多諧振蕩器又稱為

，它的兩個(gè)狀態(tài)都是

。

6.多諧振蕩器輸出脈沖的振蕩周期T=

。

7.555定時(shí)器中輸出端緩沖器的作用是

。

8.雙極型555定時(shí)器的電源電壓范圍為

，最大的負(fù)載電流為

，CMOS555定時(shí)器的電源電壓范圍為

。

9.在555定時(shí)器組成的電路中，電壓控制端(5腳)與地之間接一0.01μF電容的作用是