第九章作业 专业 学号 姓名 等级 第九章 脉冲波形的产生与变换
9.1 图题9.1是用两个555定时器接成的延时报警器。当开关S断开后，经过一定的延迟时间后，扬声器开始发声。如果在延迟时间内开关S重新闭合，扬声器不会发出声音。在图中给定参数下，试求延迟时间的具体数值和扬声器发出声音的频率。图中G1是CMOS反相器，输出的高、低电平分别为VOH=12V，VOL≈0V。
VCC(+12V)VCC87RD47365552150.01μFC20.01μF1G1R35kΩR25kΩVCC8RD4100μF365552150.01μFR11MΩvI1vCC110μFvI1vI2vOvI2vCS
图题9.1
解：1.工作原理：
图题9.1由两级555电路构成，第一级是施密特触发器，第二级是多谐振荡器。施密特触发器的输入由R1、C1充放电回路和开关S 控制。
当S闭合时，VC=0V，施密特触发器输出高电平。施密特触发器的输出经反相器去控制多谐振荡器的RD端，当施密特触发器的输出为高电平时，RD=0，多谐振荡器复位，扬声器不会发出声音。
2当开关S断开后，R1、C1充放电回路开始充电，VC随之上升，但在达到VT??VCC之前，
3施密特触发器的输出仍为高电平时，RD=0，扬声器仍不会发出声音。这一段时间即为延迟时间。
2一旦VC达到VT??VCC，施密特触发器触发翻转，输出低电平，RD=1，多谐振荡器工作，扬
3声器开始发声报警。
2.求延迟时间：
延迟时间由R1、C1充放电回路的充电过程决定：
vC?vC(?)?[vC(0?)?vC(?)]e?tR1C1?t?
将 vC(?)?VCC?12V vC(0?)=0V ??R1C1代入上式，得： vC?VCC(1?e)
2t=t1时，vC?VCC代入上式，整理得延迟时间：
3t1= R1C1ln3≈1.1 R1C1=1.1×106+10×10-6=11S
11??0.95MHz 扬声器发声频率：f?0.7(R2?2R3)C20.7?15?103?0.01?10?62
9.2图题9.2所示电路是由两个555定时器构成的频率可调而脉宽不变的方波发生器，试说明其工作原理；确定频率变化的范围和输出脉宽；解释二极管D在电路中的作用。
VCCR1R27R3VCC8RD43555AC272555BR4DR5VCC8RD43vI1vI2vO621vC50.01μFC36150.01μFC1
图题9.2
解：1.工作原理：
第一级555定时器构成多谐振荡器，第二级构成单稳态触发器，第一级的输出脉冲信号作为第二级电路的输入触发信号，使第二级输出VO的频率与多谐振荡器输出信号的频率相同，所以调节可变电阻R1，就可以改变VO的频率。但VO的脉宽是由单稳的参数决定的，因单稳的参数不变，所以VO的脉宽不变。于是，就可以得到频率可调而脉宽不变的脉冲波了。
2. 确定频率变化的范围和输出脉宽：
11VO的频率变化范围为： ~0.7(R1?R2?2R3)C10.7(R2?2R3)C1输出脉宽： tpo=1.1R5 C3 3. 二极管D在电路中的作用：
二极管D在电路中起限幅作用，避免过大的电压加于单稳的输入端，以保护定时器的安全。
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9..3下图是由555定时器接成的电路。
1．请问是接成的什么电路？ __施密特触发器___________。 2．画出其输出波形，并求出回差电压
ΔVT＝_____________。
3
4
9.5 图题9.6为一通过可变电阻RW实现占空比调节的多谐振荡器，图中RW=RW1+RW2，试分析电路的工作原理，求振荡频率f和占空比q的表达式。
解：1）工作原理：
VCCR1RW1RVWCCRDRW2847DR2vI13vO6555vvI2C215C0.01μF图题9.5
当多谐振荡器输出端vo为高电平时，放电三极管截止，VCC经R1、RW1、D向电容C充电，充电时间常
数为（R1+ RW1）C。
当电容电压vC增大至23Vcc时，多谐振荡器输出端vo
由高电平跳变为低电平，放电三极管由截止转为导通，电容C经R2、RW2放电三极管集电极（7脚）放
电，放电时间常数为(R2+RW2) C
。当电容电压vC减小至13Vcc时，多谐振荡器输出端
vo由低电平跳变为高电平，放电三极管由导通转为截止，放电过程结束。
此后，继续重复上述充电过程。
振荡频率 f=10.7(R)C
1?R2?RW占空比 q=
R1?RW1R
1?R2?RW
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9.6由555集成定时器组成的电路如图所示。已知C2＝100?F，按一下按钮SB，指
示灯亮11s，试问由555集成定时器和R2、C2组成的是何种触发器（单稳态、双稳态、无稳态），并求电阻R2的值。
8R1R245kΩCA++－5kΩCB++－RDQ?UCC5C162SDQ3HLSB75kΩC2?1?
解：1）555集成定时器和R2、C2组成的是单稳态触发器。
2）开关打开时，输出为低电平，灯HL不亮；按钮SB闭合时，输入为低电平，输出为高电平，持续时间为1.1R2C=1.1×R2×100?F=11秒。
R2=100kΩ
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