数字电子技术：脉冲产生与整形详解

在数字电子技术基础讲义的第十章，主要探讨了脉冲波形的产生和整形，这是数字电路设计中的关键环节，尤其对于信号处理和通信系统有着至关重要的作用。本章首先概述了获取矩形脉冲的两种主要方法： 1. **脉冲波形发生电路**：这部分内容介绍了如何通过电子元器件和电路设计来产生稳定的矩形脉冲信号，这对于定时器、计数器等电路的设计至关重要。电路可能包含电阻、电压源和其他开关元件，通过调整这些元件参数，可以控制脉冲的宽度和频率。 2. **脉冲波形整形电路**：这部分着重于如何优化脉冲波形的形状，使其更符合特定应用的要求。常见的脉冲整形电路如施密特触发器被广泛使用，它们能够确保脉冲的前沿和后沿具有良好的陡峭性，从而提高信号的可靠性。 **施密特触发器**是本章的核心内容，它是脉冲整形电路的一种典型实现。它由门电路组成，具有两个阈值电压：高阈值(TH)和低阈值(OL)。当输入信号超过这两个阈值时，电路会发生状态的翻转。具体有以下两个部分： - **用门电路组成的施密特触发器**：讲解了如何利用基本逻辑门（如与非门、或非门）构建施密特触发器，以及这些电路如何确保脉冲在适当的时刻发生跃变。 - **集成施密特触发器**：这部分介绍了使用双极型集成电路（BIPOLAR IC）设计的施密特触发器，包括其工作原理、结构和特性，如饱和导通、截止状态以及如何影响触发动作的时间点。 此外，双极型集成施密特触发器通常包含晶体管和电容等元件，如集电极饱和区、截止区，以及如何通过控制基极电流和偏置电压来实现触发器的功能。例如，当输入电压低于低阈值时，触发器保持原态；当超过高阈值时，触发器状态切换。 总结来说，第十章脉冲波形的产生和整形涵盖了基础的电路设计原理和实际应用技巧，是深入理解数字电路设计不可或缺的一部分，对工程师理解和设计微处理器、数字逻辑电路以及数字信号处理系统具有重要价值。