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脉冲波形产生与变换-信息技术二类专业总复习

2023-10-21 理论教育 版权反馈
【摘要】：电路在外加触发脉冲信号的作用下,能够产生具有一定宽度和幅度的矩形脉冲信号,但这只是一个暂时的稳定状态,经过一段时间又自动返回到稳态(原态)。图2-14-4 集成单稳态触发器74LS1233.单稳态触发器作用常用于对脉冲信号进行整形处理、延时控制,还用于电路的定时控制等。( )4.施密特触发器主要用于波形的变换、整形和幅度鉴别等。

1.RC耦合多谐振荡器。(B)

2.石英晶体多谐振荡器。(B)

3.门电路构成的单稳态触发器。(B)

4.集成单稳态触发器及其应用。(B)

5.门电路构成的施密特触发器。(B)

6.集成施密特触发器。(A)

近三年四川省对口升学本章考点内容及考题分析

学习本章应重点了解集成单稳态触发器的应用,了解施密特触发器的电路特点和工作原理,掌握多谐振荡器及单稳态振荡器的电路结构和工作原理。

一、多谐振荡器

1.RC耦合多谐振荡器

RC耦合多谐振荡器电路如图2-14-1所示,当R=R1=R2,C=C1=C2,其输出的矩形脉冲波周期T≈1.4RC(注意:R的单位为Ω,C的单位为F,则T的单位为s)。

图2-14-1 RC耦合多谐振荡器

2.石英晶体多谐振荡器

石英晶体多谐振荡器电路如图2-14-2所示,其输出的矩形脉冲波周期由石英晶体自身的谐振频率决定,与电路中的R、C无关。

图2-14-2 石英晶体多谐振荡器

二、单稳态触发器

它是一种只有一个稳态和一个暂态的波形变换电路。电路在外加触发脉冲信号的作用下,能够产生具有一定宽度和幅度的矩形脉冲信号,但这只是一个暂时的稳定状态,经过一段时间又自动返回到稳态(原态)。

1.门电路构成的单稳态电路

门电路构成的单稳态电路如图2-14-3所示,其暂稳态持续时间tw≈0.7RC。

图2-14-3 门电路构成的单稳态触发器

2.集成单稳态触发器电路

集成单稳态触发器的种类有很多,常用的有74LS121—74LS123等,现以74LS123为例,其引脚排列和接线图如图2-14-4所示。74LS123芯片内含有两个独立的单稳态触发器,具有重复触发功能,其输出脉冲宽度tw=0.45RT CT。

图2-14-4 集成单稳态触发器74LS123

3.单稳态触发器作用

常用于对脉冲信号进行整形处理、延时控制,还用于电路的定时控制等。

三、施密特触发器

施密特触发器是一种靠输入触发信号维持的双稳态电路,其特点是电路具有两个稳态。当输入信号电平升高至上限触发电压VTH时,电路翻转到第二稳态;与输入信号降低至下限触发电压VTL时,电路就由第二稳态返回第一稳态。

1.门电路构成的施密特触发器

(1)电路组成图、电路图形符号和工作波形(如图2-14-5所示)

图2-14-5 门电路构成的施密特触发器

(2)回差特性

施密特触发器的上限触发电压VTH与下限触发电压VTL是不同的,故形成了回差,其回差电压的计算如下:

ΔVT=VTH-VTL

通过调节电阻R1、R2的阻值和电源电压,可以调节施密特触发器的回差。回差是施密特触发器的固有特性。

2.集成施密特触发器

集成施密特触发器具有性能一致性好、触发电平稳定、使用方便等特点,应用广泛。集成施特触发器主要有CMOS和TTL两大类,按其功能又可分为施密特反相器和施密特与非门。

(www.chuimin.cn)

【例1】 (2017年高考题)下列器件中,常用作定时器或延时电路的是( )

A.多谐振荡器 B.JK触发器

C.施密特触发器 D.单稳态触发器

【答案】 D

【解析】 根据各器件的功能,单稳态触发器有定时、延时和信号整形的作用。

【例2】 (2016年高考题)只有一个稳态和暂态的触发器是_________触发器。

【答案】 单稳态触发器

【解析】 单稳态触发器只有一个稳态和暂态。

一、单项选择题

1.多谐振荡电路是一种( )

A.矩形波整形电路 B.锯齿波振荡电路

C.尖脉冲形成电路 D.矩形波振荡电路

2.多谐振荡器一旦起振,电路所处状态是( )

A.具有两个稳态 B.仅有一个稳态

C.具有两个暂稳态 D.有一个稳态,一个暂稳态

3.单稳态触发器工作时,具有( )

A.具有两个稳态 B.具有两个暂稳态

C.有一个稳态,一个暂稳态 D.仅有暂稳态

4.施密特触发器属于( )

A.单稳态电路 B.无稳态电路 C.双稳态电路 D.多谐振荡电路

5.施密特触发器输出矩形脉冲的频率( )

A.高于输入信号频率 B.低于输入信号频率

C.与输入信号频率无关 D.等于输入信号频率

二、判断题(正确的选“A”,错误的选“B”)

1.多谐振荡器输出的信号为三角波。( )

2.如要产生周期性的脉冲信号,应采用双稳态电路。( )

3.单稳态触发器由暂态返回稳态时,需要外加触发信号。( )

4.施密特触发器主要用于波形的变换、整形和幅度鉴别等。( )

5.施密特触发器的固有特性是它具有回差特性。( )

三、填空题

1.RC耦合多谐振荡器输出脉冲的振荡频率是_________。

2.单稳态触发器可用于实现________、_________和________等功能。

3.将单稳态触发器的定时电容C调小,将使输出的脉冲宽度变_________。

4.施密特触发器具有________特性,其回差电压为________。

5.改变施密特触发器的回差电压而使输入电压保持不变,则触发器输出波形要变化的是________。

四、分析计算题

1.单稳态触发器的功能特点是什么?它有哪些用途?

2.在如图所示的一波形变换电路中,三极管的基极连续输入矩形脉冲,请问输出什么波形?

第2题图

3.如图所示,施密特触发器对应的输入波形为uI,试画出输出信号uO的波形。

第3题图

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