二、脉冲信号的参数
上升时间
下降时间
tr 0.9 Um 0.5 Um 0.1 Um
tf t W脉冲宽度
脉
Um
冲 幅
度
T
脉冲周期
矩形脉冲信号的主要参数
占空比q－－脉冲宽度与脉冲周期的比值，q＝tW/T 。
三、脉冲产生电路的暂态分析
脉冲波形产生与整形电路多是由RC充放电电路构成的。
C
UC(t )
UC(t)
c不导截输Vu×输入10变通止出>>TO261133
u u
CC CC
u2
< 3 cc
u1
>3 CC
uo
低 低
低 高
TD状态
导通 导通
当在uCO端外接控 制电压时，阈值电
压将变化：
导通（不变） 截止（不变）
2 3
u CC
变为uCO;
1
u < 2
3
cc
1
< 3 u cc
高 截止
1 3
u
CC
变为uCO/2。
7.2 555定时器
555电路又称为集成定时器。555定时器是一种多用途 的数字—模拟混合集成电路，可以方便地构成单稳态触发 器，施密特触发器和多谐振荡器。
1972年由Signetics公司推出。既有双极型产品，也有MOS 型产品。双极型产品型号的最后3位数码是555，单极型最 后数字是7555如：
9 6 3 o
UO
1
o
UO
1
U+ U-
t
VDD
t
VDD
o
t
2.波形整形
施密特触发器可以将不规则的波形整形为矩形波。若 适当增大回差电压，可提高电路的抗干扰能力。回差电压 是由5脚接入的控制电压UCO来控制的。
UI
O
U+ U-
UI
t
U+ U-
UO
O
t
UO
O
t
O
t
1
3.幅度鉴别
从一系列幅度不同的脉冲信号中选出幅度大于正向
G1
G2
1 UO1 1
UO
2、工作原理
UI’
UI =0 UI上升 过程中
UI下降 过程中
UI
0
<U+ =>U+ =U+ >U+ >U=>U=U-
<U-
UI’
0
<VTH =>VTH =VTH >VTH >VTH =>VTH =VTH <VTH
UO1 UO
10 10 10 01 01 01 01 10 10
阈值电压U+的输入脉冲， 即对幅度进行鉴别。
UI
O
1
UO
O
U+ U-
t
t
7.4 单稳态触发器
一、555定时器构成的单稳态触发器
UCC R
84
uC uI
7
6 555
2
3
uo
C15 0.01μF
5脚经过0.01µF电容接地，则
UR1
2 3 UCC
，UR2
1 3 UCC
。
2、工作原理
U2
=
UI
，和
1 3
(b)方波 (d)锯齿波
在数字系统中常常需要用到各种幅度、宽度以及具有陡
峭边沿的矩形脉冲信号，如触发器的时钟脉冲（CP）。
获取这些脉冲信号的方法通常有两种： ①脉冲产生电路直接产生； ②利用已有的周期信号整形、变换得到。
脉冲整形、变换电路——单稳态触发器 施密特触发器；
脉冲产生电路——多谐振荡器； 多用途的定时电路——555定时器。
以抑制干扰。
U CC
RD
异步清零端
阈值输入端
U CO
u6
(TH)
u2
(TR)
触发输入端
放电端
8
U R1 5 6
2 U R2
5k ＋－C1
5k ＋－C2
5k VT
7
1
2.电压比较器
U+≥U-时，Ci＝1； U+＜U-时，Ci＝0。
4
G1
R &Q
&
&
S
Q
G2
G3
1
3
uo
G4
3.基本RS触发器
RS
u0
0 0 1(约束）
UI
R1
UI，G1 1
G2
1
UO
U－
VTH
UOL
UOH
在UI =>U+ ， UI , =>VTH ，G1、G2 门要翻转前的瞬间，
电路中电流流向和电位情况见图。
从求UI ,入手求U－ ：
UI , = UTH = UOH – UR2 = UOH –[（UOH – VT –R）R1+2R2 ]
∴
U－
=
R1+R2 R2
UI
1 3
VCC
UO
2 3
VCC
t
t
1、电平触发：触发信号UI可以是变化缓慢的模拟信号， UI达 某一电平值时，输出电压U0突变。 U0为脉冲信号。 2、电压滞后传输：输入信号UI从低电平上升过程中，电路状 态转换时对应的输入电平，与UI 从高电平下降过程中电路状 态转换时对应的输入电平不同。
利用上述两个特点，施密特触发器不仅能将边沿缓慢变化 的信号波形整形为边沿陡峭的矩形波，还可以将叠加在矩形脉 冲高、低电平上的噪声有效地清除。
CB555 是国产双极型电路； CH7555是CMOS型电路。
一、555定时器的电路结构
清零端：0有效
U CO
u6
(TH )
u2
(TR )
放电端
U CC
RD
7
U R1 5 6
2 U R2
5k
＋ －
C1
5k
＋ －
C2
5k VT
7
1
4
G1
R &Q
&
S
Q
G2
电压比较器，
若u+>u-，则输出为 高电平，反之输出
VTH
–
R1 R2
UOH
又： UOH = VDD； VTH =
1 2
VDD
故：
U－
=（1
–
R1 R2
）VTH
⑶、求回差电压ΔU
ΔU =U+ - U－ =
2
R1 R2
VTH
=
R1 R2
VDD
当VDD一定时，调R1、R2 ，可调ΔUT ， 即可调U+ U－，可调UO脉宽。
5、电压传输特性
UO
2 RR12VTH
7
UO
UI
6 555 3
2
5
1
0.01uF
2.工作原理
演示
UI
TH TR
UO
0
<
2 3
VCC
<
1 3
VCC
1
≥
2 3
VCC
>
2 3
VCC
>
1 3
VCC
0
≤
1 3
VCC
<
2 3
VCC
<
1 3
VCC
1
电压波形
UI
1 3
VCC
2 3
ห้องสมุดไป่ตู้VCC
t
UO
t
3.工作特性
施密特触发器是一种 常用的脉冲信号整形 电路。 工作特性：
u2
(TR )
放电端
U R1 5
6
5k
＋ －
C1
G1
R &Q
2 U R2
5k
＋ －
C2
&
S
Q
G2
&
G3
5k
VT
7
1
3
uo
G4
1
1.分压器
①5脚悬空时， UR1
2 3 UCC
，UR2
1 3 UCC
；
②5脚外接控制电压UCO时， UR1UCO, UR22 1UCO。
注：当5脚不加控制电压时，通常经过一个0.01µF的电容接地，
VCC
>
1 3
VCC
保持
触发 无电荷 0
<
2 3
VCC
<
1 3
VCC
1
截止 暂态：UO =1
UI =1
充电 放电
=
2 3
VCC
>
2 3
VCC
>
1 3
VCC
0
=0
<
2 3
VCC
>
1 3
VCC
导通 返回：UO =0 保持
总之：不触发，UO=0； 触发, UO=1
UO=1维持一段时间又返回UO=0 充电回路：VCC+→R→C → VCC-（充电慢） 放电回路：C+ →TD → C -（放电快）
UOH
UOL
在UI =>U+ ， UI , =>VTH ，G1、G2 门要翻转前的瞬间，
电路中电流流向和电位情况见图。
从求UI ,入手求U+ ：
UI , = VTH =UR2 =
R2 R1+R2
U+
∴
U+ =
R1+R2 R2