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1、课题14.1脉冲的基本概念14.2RC波形变换电路课型新课授课班级授课时数2教学目标1了解脉冲的基本概念。2掌握RC波形变换电路的结构和工作原理。教学重点1脉冲的基本知识。2RC电路的充放电过程及波形变换电路。教学难点RC电路的充放电过程及波形变换电路。学情分析教学效果教后记新课A引入在数字电路中，常常需要各种不同频率的矩形脉冲。获得矩形脉冲的方法一般有两种：一种是通过方波振荡器产生；另一种是利用整形电路产生。B新授课14.1脉冲的基本概念14.1.1脉冲的概念脉冲：瞬间突变、作用时间极短的电压或电流信号，称为脉冲。广义上讲，凡是非正弦规律变化的电压或电流都可称为脉冲。1实验电路2现象和结论（
2、1）开关S闭合时，短接，输出电压。（2）时，开关S断开，输出电压。（3）时，开关S再闭合，又被短接，输出电压。重复此过程，则输出电压的波形变化即为一串脉冲波。14.1.2几种常见的脉冲波形常见的波形有矩形波、锯齿波、钟形波、尖峰波、阶梯波等。14.1.3矩形脉冲波形参数（1）脉冲幅度脉冲电压的最大变化幅度。（2）脉冲上升沿时间脉冲上升沿从0.1上升到0.9的时间。（3）脉冲下降沿时间脉冲上升沿从0.9下降到0.1的时间。（4）脉冲宽度脉冲前、后沿0.5处的时间间隔，说明脉冲持续时间的长短。（5）脉冲周期T指周期性脉冲中，相邻的两个脉冲波形对应点之间的时间间隔。14.2RC波形变换电路14.2.
3、1RC电路的瞬态过程所谓瞬态过程是指电路从一个稳定状态变化到另一个稳定状态所经历的过程。1RC电路的充电过程（1）充电过程原理 开关S在B点，电容器C上没有电荷，。 开关S由B合到A后，电源对电容C充电。因电容器两端的电压不能突变，开关拔动瞬间。此时，充电电流最大，R上的电压也最大，。 随着电容C上的电荷的积累，电压随之增大，而随之下降，所以也逐渐下降。 最后，= 0，充电结束。（2）波形电容器的充电速度与R和C的关系：电容C越大，上升就越慢；电阻R越大，上升就越慢。时间常数：R和C的乘积称为RC电路的时间常数 t 。单位为s（秒）。充电时间可以用时间常数t 来衡量，t 大则慢，t 小则快。2
4、RC电路的放电过程（1）放电过程原理 开关S重新合到B点，电容器将通过电阻R放电。 开始瞬间，电容器两端的电压不能突变，。此时，放电电流最大，。 随后，按指数规律下降，也随之下降。 最后，= 0，放电结束。（2）波形放电时间可以用时间常数t 来衡量，t 大则慢，t 小则快。14.2.2RC微分电路1电路组成电路应具有如下条件：（1）输出信号取自RC电路中电阻R的两端，即。（2）电路的时间常数t 应远小于输入的矩形波脉冲宽度，即 t 。2工作原理（1）在时刻，由0跳变为，由于电容电压不能突变，此时= 0，故。（2）在期间，输入电压保持不变，电容C被充电，按指数规律上升。因为电路时间常数 t 很大
5、，所以充电速度缓慢，可近似认为线性增长。（3）在时，从下跳变到0，相当于输入端短路，电容C通过R开始放电，输出电压下降，直到下一矩形脉冲到来。3电路特点积分电路能对输入脉冲起到“突出恒定量，压低变化量”的作用。4积分电路的应用（1）将矩形脉冲变换成近似的三角波。（2）将上升沿、下降沿陡峭的矩形脉冲波变换成上升沿和下降沿较缓慢的矩形脉冲，使跳变部分“延缓”，也称为“积分延时”。（3）从宽窄不的脉冲串中，把宽脉冲选出来。例14-1图示电路中，R = 20 kW，C = 200 pF，若输入f = 10 kHz的连续方波，问此电路是RC微分电路，还是一般的RC耦合电路？解先求电路的时间常数 t t
6、= RC =再求方波的脉宽。因为方波脉宽为周期的一半，即由上面计算知，这是微分电路。例14-2图示电路中，若C = 0.1 mF，输入脉冲的宽度=0.5 ms，欲组成积分电路，电阻R至少应为多少？解组成积分电路必须 t 3，即RC3则R可见，电阻R至少为15 kW。（实验演示）（分析现象）（引导学生参考教材资料）（引导学生参考教材资料）（引导学生分析工作原理）（讲解）（引导学生分析工作原理）（讲解）（引导学生分析原理）（讲解）（学生练习完成）练习1常见的脉冲波形有哪些？2RC微分电路和积分电路有哪些异同？小结1常用的脉冲波形有：矩形波、锯齿波、钟形波、尖峰波、阶梯波。2RC微分电路能对输入脉冲
7、起到“突出变化量，压低恒定量”的作用。3RC积分电路的工作特点是在输入矩形脉冲的稳定部分，输出电压有明显变化，而在输入矩形脉冲的跳变时刻，输出电压保持不变。它对输入脉冲信号起到“突出恒定量，压低变化量”的作用。布置作业P257习题十四14-3，14-4。课题14.3多谐振荡器课型新课授课班级授课时数2教学目标知道多谐振荡器的作用，理解多谐振器的工作原理。教学重点1多谐振荡器的概念。2几种多谐振荡器的电路组成和工作原理。教学难点与非门多谐振荡器的工作原理。学情分析教学效果教后记新课A引入多谐振荡器具有两个暂稳态，它不需要外加触发信号，就能在两个暂稳态之间自行转换，产生特定频率和脉宽的矩形脉冲。新
8、授课14.3多谐振荡器14.3.1与非门基本多谐振荡器1电路组成2工作原理（1）第一暂态电路对称差异的必然存在，导致正反馈过程发生，形成第一稳态。正反馈过程如下：假设与非门的输出电压高一些。使与非门输出低电平，即0态；与非门输出高电平，即1态。此为第一暂态。（2）第二暂稳态由于电容、的充放电，第一暂态不稳定。门的输出高电平对电容充电；而通过门的输出电路进行放电。、的充放电路径如图所示。、的耦合，引入一个正反馈过程：使与非门输出高电平，即1态；与非门输出低电平，即0态。此为第二暂稳态。（3）再经过电容、的充放电，电路又将从第二暂稳态，返回到第一暂稳态。如此循环。产生波形如图。3振荡周期T的估算其
9、中，C =14.3.2环形多谐振荡器1电路组成三个非门首尾依次相连，构成一个闭环电路，所以称为环形多谐振荡器。R、C：定时元件，决定振荡的周期和频率。：非门的输入限流电阻。2工作原理（1）第一暂态初始关闭，开通，通过C的耦合使，。 ，通过C、R对C充电，使，。（2）第二暂态 = 1使开，= 1，C反充电，到达开门电平，开。（3）返回第一暂态vO = 0。3环形振荡器的振荡周期TT 2.2 RC14.3.3石英晶体多谐振荡器（1）电路符号（2）电抗特性（3）电路图（4）特点石英晶体相当于一个RLC串联谐振电路。在谐振频率下，阻抗最低，正反馈最强，易于起振；而在其他频率下，阻抗很高，阻止振荡，所以
10、石英晶体可起选频作用。石英晶体多谐振荡器能产生极其稳定的高频率的矩形脉冲信号。在数字系统中，常用作系统的基准信号源。（引导学生分析工作原理）（讲解）（讲解）练习1微分电路通把矩形脉冲变换成_脉冲波，积分电路能把矩形脉冲变换成_波。2多谐振荡器是一种能输出矩形的_器，电路能_之间自行变换，没有_状态，所以又称_。小结1多谐振荡器不需要外加触发信号系统，它在接通电源后，能自动反复地输出一定脉宽的矩形脉冲，常用于产生矩形脉冲信号。2多谐振荡器有：与门基本多谐振荡器、环形多谐振荡器和石英晶体振荡器。布置作业P257习题十四14-6。课题14.4单稳态触发器课型新课授课班级授课时数2教学目标1知道单稳态触发器的作用。2会分析单稳态触发器的工作原理。3了解单稳态触发器集成电路的应用。教学重点单稳态触发的作用、工作原理。教学难点工作原理。学情分析教学效果教后记新课A引入单稳态触发器是只有一个稳定状态的触发器，而另一个是暂稳态。如果没有外来触发信号，电路将保持这一稳定状态不变。新课B复习 多谐振荡器作用。C新授课14.4单稳态触发器14.4.1微分型单稳态触发器1电路组成门的输出电压经过R、C组成的微分电路，耦合到门的输入端，故称微分型单稳态电路。2工作原理（1）电路的稳态无触发信号时，是高电平，门的输入信号为低电平0，输出为高电平1态，而门的输出电压为低
