6脉冲的产生与整形习题解答 108 自我检测题 1.集成单稳触发器，分为可重触发及不可重触发两类，其中可重触发指的是在 暂稳态期间，能够接收新的触发信号，重新开始暂稳态过程。 2.如图T6.2所示是用CMOS或非门组成的单稳态触发器电路，为输入触发脉冲。 指出稳态时a、b、d、e各点的电平高低；为加大输出脉冲宽度所采取的下列措施哪些是 对的，哪些是错的。如果是对的，在()内打√，如果是错的，在()内打×。 (1)加大R(): (2)减小R(): (3)加大C(): (4)提高'oD(): (5)增加输入触发脉冲的宽度()。 图P6.2 解：(1)×(2)×(3)√(4)×(5)× 3.四个电路输入m、输出vo的波形如图T6.3所示，试写出分别实现下列功能的最简 电路类型（不必画出电路）。 (a)二进制计数器：(b)施密特触发器： (c)单稳态触发器：(d)六进制计数器。 7 123 0 0 (b) , (c (d)
6 脉冲的产生与整形习题解答 108 自我检测题 1．集成单稳触发器，分为可重触发及不可重触发两类，其中可重触发指的是在 暂稳态 期间，能够接收新的触发信号，重新开始暂稳态过程。 2．如图 T6.2 所示是用 CMOS 或非门组成的单稳态触发器电路， vI 为输入触发脉冲。 指出稳态时 a、b、d、 e 各点的电平高低；为加大输出脉冲宽度所采取的下列措施哪些是 对的，哪些是错的。如果是对的，在（ ）内打√，如果是错的，在（ ）内打×。 （1）加大 Rd （ ）； （2）减小 R （ ）； （3）加大 C （ ）； （4）提高 VDD （ ）； （5）增加输入触发脉冲的宽度（ ）。 v ≥1 1 I vO VDD R C G1 G2 Cd Rd a b d e 图 P6.2 解：（1）×（2）×（3）√（4）×（5）× 3．四个电路输入 vI、输出 vO 的波形如图 T6.3 所示，试写出分别实现下列功能的最简 电路类型（不必画出电路）。 （a） 二进制计数器 ；（b） 施密特触发器 ； （c） 单稳态触发器 ；（d） 六进制计数器 。 t t 0 0 Ov I v t t 0 0 （a） 1 2 3 4 I v Ov （b） t t 0 0 Ov I v （c） t t 0 0 Ov I v （d） 1 2 3 4 5 6 7
6脉冲的产生与整形习题解答 109 图T6.3 4.单稳态触发器的主要用途是 A.整形、延时、鉴幅B.延时、定时、存储 C.延时、定时、整形D.整形、鉴幅、定时 5.为了将正弦信号转换成与之频率相同的脉冲信号，可采用」 A.多谐振荡器B.移位寄存器C.单稳态触发器D.施密特触发器 6.将三角波变换为矩形波，需选用 。 A.单稳态触发器B.施密特触发器C.多谐振荡器 D.双稳态触发器 7.滞后性是的基本特性。 A.多谐振荡器 B.施密特触发器C.T触发器D.单稳态触发器 8.自动产生矩形波脉冲信号为 A.施密特触发器B.单稳态触发器C.T触发器 D.多谐振荡器 9.由CMOS门电路构成的单稳态电路的暂稳态时间w为 A.0.7RC B.RC C.1.1RC D.2RC 10.已知某电路的输入输出波形如图T6.10所示，则该电路可能为 A.多谐振荡器B.双稳态触发器 C.单稳态触发器D.施密特触发器 图T6.10 11.由555定时器构成的单稳态触发器，其输出脉冲宽度取决于。 A.电源电压B.触发信号幅度C.触发信号宽度 D.外接R、C的数值 12.由555定时器构成的电路如图T6.12所示，该电路的名称是 A.单稳态触发器B.施密特触发器C.多谐振荡器D.SR触发器 Rp DISC ，4.8 5553 5 0.01uf 图T6.12
6 脉冲的产生与整形习题解答 109 图 T6.3 4．单稳态触发器的主要用途是 。 A．整形、延时、鉴幅 B．延时、定时、存储 C．延时、定时、整形 D．整形、鉴幅、定时 5．为了将正弦信号转换成与之频率相同的脉冲信号，可采用 。 A．多谐振荡器 B．移位寄存器 C．单稳态触发器 D．施密特触发器 6．将三角波变换为矩形波，需选用 。 A．单稳态触发器 B．施密特触发器 C．多谐振荡器 D．双稳态触发器 7．滞后性是 的基本特性。 A．多谐振荡器 B．施密特触发器 C．T 触发器 D．单稳态触发器 8．自动产生矩形波脉冲信号为 。 A．施密特触发器 B．单稳态触发器 C．T 触发器 D．多谐振荡器 9．由 CMOS 门电路构成的单稳态电路的暂稳态时间 tw 为 。 A. 0.7RC B. RC C. 1.1RC D. 2RC 10．已知某电路的输入输出波形如图 T6.10 所示，则该电路可能为 。 A．多谐振荡器 B．双稳态触发器 C．单稳态触发器 D．施密特触发器 v ≥1 1 I vo VDD R C G1 G2 Cd Rd 图 T6.10 11．由 555 定时器构成的单稳态触发器，其输出脉冲宽度取决于 。 A．电源电压 B．触发信号幅度 C．触发信号宽度 D．外接 R、C 的数值 12．由 555 定时器构成的电路如图 T6.12 所示，该电路的名称是 。 A．单稳态触发器 B．施密特触发器 C．多谐振荡器 D．SR 触发器 0.01μF R1 4 8 7 6 2 C vC VDD 1 5 v 555 3 O R2 RD vI1 vI2 DISC 图 T6.12
6脉冲的产生与整形习题解答 110 习题 1.电路如图P6.1所示，G1、G2均为CMOS系列。 (1)说出电路名称： (2)画出其传输特性： (3)列出主要参数计算公式。 R 图P6.1 解： (1)由门电路构成的施密特触发器。 (2)传输特性 (3)r=o1+B) VT-=VDD(1 ) R 回差电压=VoDR 2.图P6.2所示的电路是用施密特触发器构成的多谐振荡器，施密特触发器的阈值 电压分别为V+和V,-,试画出电容器C两端电压c和输出电压vo的波形。如要使输 出波形的占空比可调，试问电路要如何修改？ 图P6.2
6 脉冲的产生与整形习题解答 110 习 题 1．电路如图 P6.1 所示，G1、G2均为 CMOS 系列。 （1）说出电路名称； （2）画出其传输特性； （3）列出主要参数计算公式。 vI ’ 1 1 vI vO G1 G2 R2 vO1 R1 图 P6.1 解： （1）由门电路构成的施密特触发器。 （2）传输特性 0 Ov I v （3） （ ） 2 1 2 DD 1 T 1 R R V V （ ） 2 1 2 DD 1 T 1 R R V V 回差电压= 2 1 DD R R V 2．图 P6.2 所示的电路是用施密特触发器构成的多谐振荡器，施密特触发器的阈值 电压分别为 VT+ 和 VT—，试画出电容器 C 两端电压 vC和输出电压 vO的波形。如要使输 出波形的占空比可调，试问电路要如何修改？ vC C R 1 vO t t vC vO 0 0 图 P6.2
6脉冲的产生与整形习题解答 111 解： -V 占空比可调电路 斗P Yo 3.由CC40106构成的电路如图P6.3(a)所示，图P6.3(b)为CC40106的电压传输 特性曲线，图P6.3(©)中的输入M高电平脉宽和低电平脉宽均大于时间常数RC。要求画 出M作用下的vA、yo1和o2波形。 0 (a) 0 0 'o2 T 0 (b) (c) 图P6.3 解：波形图如下：
6 脉冲的产生与整形习题解答 111 解： VT+ VTt t vC 0 0 占空比可调电路 1 PR1 C vC vO PR2 3．由 CC40106 构成的电路如图 P6.3（a）所示，图 P6.3（b）为 CC40106 的电压传输 特性曲线，图 P6.3（c）中的输入 vI 高电平脉宽和低电平脉宽均大于时间常数 RC。要求画 出 vI 作用下的 vA、vO1 和 vO2 波形。 （a） （b） （c） vI v R O1 1 vO2 vO V DD 0 vI VT+ VTvA 1 C VDD 0 0 0 0 t t t t vO2 vO1 vA vI 图 P6.3 解：波形图如下：
6脉冲的产生与整形习题解答 112 VA 0 0 4.如图P6.4所示电路为由CMOS或非门构成的单稳态触发器。 (1)画出加入触发脉冲M后，vo1及'o2的工作波形： (2)写出输出脉宽1w的表达式。 G G o Vo2 R 图P6.4 解：工作波形为： Vi-2Voo TW=0.7RC 5.用集成定时器555所构成的施密特触发器电路及输入波形M如图P6.5所示，试画 出对应的输出波形vo
6 脉冲的产生与整形习题解答 112 t t 0 0 t t 0 0 O2 v O1 vAv I vVDD VT VT 4．如图 P6.4 所示电路为由 CMOS 或非门构成的单稳态触发器。 （1）画出加入触发脉冲 vI后，vO1及 vO2的工作波形； （2）写出输出脉宽 tW的表达式。 v ≥1 I vO2 R C G1 G2 ≥1 vO1 vR 图 P6.4 解：工作波形为； vI vO vO1 vR t W VT= DD 2 1 V TW=0.7RC 5．用集成定时器 555 所构成的施密特触发器电路及输入波形 vI如图 P6.5 所示，试画 出对应的输出波形 vO
6脉冲的产生与整形习题解答 113 ↑+5V 4 8 3 1.7 6 555 3 5 Vco 0 '0.0lμF 图P6.5 解： /V 3.3 6.由集成定时器555的电路如图P6.6所示，请回答下列问题： (1)构成电路的名称： (2)已知输入信号波形，画出电路中o的波形（标明o波形的脉冲宽度）： 120ms R 100kU 648 6 5553 To/V 3.3μF 0.01μF 0 图P6.6 解：(1)555组成的单稳态触发器。 (2)、vo波形如图所示。输出脉冲宽度由下式求得： Tw=RC1n3=100×103×3.3×106×1.1=363(ms)
6 脉冲的产生与整形习题解答 113 vI /V 3.3 1.7 0 vO/V 0 t t 0.01μF 4 8 7 6 2 vI +5V vI2 vI1 VCO 1 5 v 3 O 555 RD 图 P6.5 解： t t 0 0 vO / V vI / V3.3 1.7 6．由集成定时器 555 的电路如图 P6.6 所示，请回答下列问题： （1）构成电路的名称； （2）已知输入信号波形 vI，画出电路中 vO 的波形（标明 vO 波形的脉冲宽度）； 100k 120ms vI /V 6 0 0 t t vI R 4 8 7 6 2 C vC VDD 1 5 v 555 3 O RD vI1 vI2 3.3μF 0.01μF vO/V 图 P6.6 解：（1）555 组成的单稳态触发器。 （2）vI、vO 波形如图所示。输出脉冲宽度由下式求得： TW=RCln3=100×103×3.3×10-6×1.1=363（ms）
6脉冲的产生与整形习题解答 114 120ms 363ms 7.图P6.7(a)所示为由555定时器构成的心率失常报警电路。经放大后的心电信号 如图P6.7(b)所示，M的峰值Vm=4V。 (1)分别说出555定时器I和555定时器Ⅱ所构成单元电路的名称： (2)对应M分别画出A、B、D三点波形： (3)说明心率失常报警的工作原理。 +5V 5V 4 555 55 0.01uF 0.0lμF (b) 图P6.7 解：(1)电路I为施密特触发器，电路Ⅱ为可重触发单稳态触发器： (2) 8.由集成定时器7555构成的电路如图P6.8所示，请回答下列问题
6 脉冲的产生与整形习题解答 114 120ms vI /V 6 0 0 t t vO/V 363ms 7．图 P6.7（a）所示为由 555 定时器构成的心率失常报警电路。经放大后的心电信号 vI如图 P6.7（b）所示，vI的峰值 Vm=4 V。 （1）分别说出 555 定时器Ⅰ和 555 定时器Ⅱ所构成单元电路的名称； （2）对应 vI 分别画出 A、B、D 三点波形； （3）说明心率失常报警的工作原理。 R 4 8 7 6 2 C B 1 5 D 3 555 Ⅱ +5V T 0.01μF 0.01μF 4 8 7 6 2 vI +5V vI2 vI1 VCO 1 5 A 3 555 Ⅰ RD （a） vI （b） 图 P6.7 解：（1）电路Ⅰ为施密特触发器，电路Ⅱ为可重触发单稳态触发器； （2） vI VT+ VT- A TW B D 8．由集成定时器 7555 构成的电路如图 P6.8 所示，请回答下列问题
6脉冲的产生与整形习题解答 115 (1)构成电路的名称： (2)画出电路中vc、vo的波形（标明各波形电压幅度，o波形周期）。 +6V R 100k 748 0 5553 6.2k 6 2 5 0.0luF 0 图P6.8 解：(1)构成多谐振荡器： (2)参数计算： T=T1+T2=(R1+2R2)C1n2=(100×103+2X6.2×103)×10×106×0.7=78.7(ms) 2 0 Yo/V 78.7ms 0 9.由555定时器构成的多谐振荡器如图P6.9所示，现要产生1kHz的方波（占空比不 作要求)，确定元器件参数，写出调试步骤和所需测试仪器。 -+5V 48 5553 0.0lf 图P6.9 解：取C=0.1μF,则 T 1×10-3 R+2R=C1n20.1x10-6x0.7 =14.3k 取R2=5.1k0,则R1=4.1kQ,可用一只3.3k0的固定电阻和一只2kQ的精密电位器 组成。原理图如图所示
6 脉冲的产生与整形习题解答 115 （1）构成电路的名称； （2）画出电路中 vC、vO的波形（标明各波形电压幅度，vO 波形周期）。 100k 6.2k vO/V vC/V 0 0 t t +6V 0.01μF R1 4 8 7 6 2 C vC 1 5 v 555 3 O R2 RD vI1 vI2 1μF 图 P6.8 解：（1）构成多谐振荡器； （2）参数计算： T=T1+T2=（R1+2R2）Cln2=（100×103 +2×6.2×103）×10×10-6×0.7=78.7（ms） 78.7ms vO/V vC/V 4 2 0 0 t t 6 9．由 555 定时器构成的多谐振荡器如图 P6.9 所示，现要产生 1kHz 的方波（占空比不 作要求），确定元器件参数，写出调试步骤和所需测试仪器。 +5V T1 T2 0.01μF R1 4 8 7 6 2 C vC 1 5 v 555 3 O R2 RD vI1 vI2 图 P6.9 解：取 C=0.1μ F，则 14.3kΩ 0.1 10 0.7 1 10 ln 2 2 6 3 1 2 C T R R 取 R2=5.1kΩ ，则 R1=4.1kΩ ，可用一只 3.3 kΩ 的固定电阻和一只 2 kΩ 的精密电位器 组成。原理图如图所示
6脉冲的产生与整形习题解答 116 +5V 3.3k2 R 2k2 4 8 11 5.1k2 6 5553 Yo 0.1uF .01μ 调试步骤：按原理图连好线，用示波器观察输出波形，调节精密电位器，使输出方波 频率为1kHz。 10.如图P6.10所示是一个由555定时器构成的防盗报警电路，a、b两端被一细铜丝 接通，此铜丝置于盗窃者必经之路，当盗窃者闯入室内将铜丝碰断后，扬声器即发出报警 声。 (1)试问555接成何种电路？ (2)说明本报警电路的工作原理。 +6V 5.1kΩ 50k2 8 100k2 6555 0.01μF 0.01μF 图P6.10 解：(1)多谐振荡器 (2)当细铜丝不断时，555定时器的R。置成低电平，使Q输出始终为低电平，喇叭 不响。当细铜丝拉断时，555定时器的R。置成高电平，Q输出方波信号，喇叭发出报警声。 11.4位二进制加法计数器74161和集成单稳态触发器74LS121组成如图P6.11(a) 所示电路。 (1)分析74161组成电路，画出状态图： (2)估算74LS121组成电路的输出脉宽Tw值： (3)设CP为方波（周期T≥1ms),在图P6.11(b)中画出图P6.11(a)中、'o两 点的工作波形
6 脉冲的产生与整形习题解答 116 +5V 0.01μF 4 8 7 6 2 0.1μF vC 1 5 v 555 3 O RD vI1 vI2 5.1kΩ 3.3kΩ 2kΩ 调试步骤：按原理图连好线，用示波器观察输出波形，调节精密电位器，使输出方波 频率为 1kHz。 10．如图 P6.10 所示是一个由 555 定时器构成的防盗报警电路，a、b 两端被一细铜丝 接通，此铜丝置于盗窃者必经之路，当盗窃者闯入室内将铜丝碰断后，扬声器即发出报警 声。 （1）试问 555 接成何种电路？ （2）说明本报警电路的工作原理。 5.1kΩ 100kΩ 0.01μF +6V 0.01μF 8Ω 50kΩ a b + 4 8 7 6 2 1 5 3 555 vI1 vI2 图 P6.10 解：（1）多谐振荡器 （2）当细铜丝不断时，555 定时器的 RD 置成低电平，使 Q 输出始终为低电平，喇叭 不响。当细铜丝拉断时，555 定时器的 RD 置成高电平，Q 输出方波信号，喇叭发出报警声。 11．4 位二进制加法计数器 74161 和集成单稳态触发器 74LS121 组成如图 P6.11（a） 所示电路。 （1）分析 74161 组成电路，画出状态图； （2）估算 74LS121 组成电路的输出脉宽 TW 值； （3）设 CP 为方波（周期 T≥1ms），在图 P6.11（b）中画出图 P6.11（a）中 vI、vO 两 点的工作波形
6脉冲的产生与整形习题解答 117 +5V 0.02uF50kQ & ▣ 1011914 1EP Qo Q:Q2 Q3 CO Cest Rin Vcc 1 ET 74161 LD LD vo 6 Vo 74LS121 CP Do D:D.D;RD A Vo' 1 4 1011 GND (a) ΠΠΠΠΠΠ口Π Yo (b) 图P6.11 解：(1)计数器的状态转换图为： s 2e20 1101 1110 1111 为三进制计数器。 (2)Tw=0.7RC=0.7×50×103×0.02×10-=-0.7ms (3) CP 12.由555定时器和模数M=24同步计数器及若干I逻辑门构成的电路如图P6.12所 示。 (1)说明555构成的多谐振荡器，在控制信号A、B、C取何值时起振工作？ (2)驱动喇叭啸叫的Z信号是怎样的波形？喇叭何时啸叫？ (3)若多谐振荡器的多谐振荡器频率为640Hz,求电容C的取值
6 脉冲的产生与整形习题解答 117 RDLD 1 1 1 1 0 1 1 Q0 Q1 Q2 Q3 ET EP CP D0 D1 D2 D3 CO LD RD 74161 +5V 1 10 9 7 6 5 4 3 11 14 Cext Rint VCC A1 B GND 74LS121 Rext /Cext vO＇ A2 & 0.02μF 50kΩ vI v v O O （a） CP vI vO （b） 图 P6.11 解：（1）计数器的状态转换图为： Q3 Q2Q1 Q0 1101 1111 1110 为三进制计数器。 （2）TW=0.7RextCext=0.7×50×103×0.02×10－6 =0.7ms （3） CP vI vO 12．由 555 定时器和模数 M＝2 4同步计数器及若干 I 逻辑门构成的电路如图 P6.12 所 示。 （1）说明 555 构成的多谐振荡器，在控制信号 A、B、C 取何值时起振工作？ （2）驱动喇叭啸叫的 Z 信号是怎样的波形？喇叭何时啸叫？ （3）若多谐振荡器的多谐振荡器频率为 640Hz，求电容 C 的取值