脈沖電路是可提供脈沖信號的功能單元電路，最基本的功能是產生脈沖信號，并對產生的脈沖信號進行必要的轉換處理，使其滿足電路需要。

脈沖信號是一種持續時間極短的電壓或電流。從廣義上講，凡不具有持續正弦形狀的波形，幾乎都可以稱其為脈沖信號。它可以是周期性的，也可以是非周期性的。

圖4-1為幾種常見的脈沖信號波形。

圖4-1 幾種常見的脈沖信號波形

提示

模擬信號處理電路處理的是模擬信號。模擬信號是一種連續變化的信號，如不規則的音頻信號、規則的50Hz交流電源正弦信號等均屬于模擬信號。脈沖信號在數字信號處理控制電路中應用非常廣泛。例如，節日里驅動彩燈和霓虹燈的信號，在電子設備中驅動繼電器、蜂鳴器、步進電動機的信號都采用脈沖信號，電子表中的計時信號也是脈沖信號。

脈沖電路的功能特點

一般來說，脈沖電路按工作特點的不同可劃分為脈沖信號產生電路和脈沖信號轉換電路。

1.脈沖信號產生電路的功能特點

脈沖信號產生電路是產生脈沖信號的電路，用于為處理和變換脈沖信號的電路提供信號源。通常，脈沖信號產生電路不需要外加觸發信號，在電源接通后，即可自動產生一定頻率和幅度的脈沖信號。

圖4-2為脈沖信號產生電路的功能特點，主要是由兩個三極管V1、V2構成的。V2輸出的脈沖信號可以驅動發光二極管(LED)閃光。在滿足供電條件下，兩個三極管配合導通和截止，產生觸發LED發光的脈沖信號。

圖4-2 脈沖信號產生電路的功能特點

在通常情況下，常見的脈沖信號產生電路根據所產生的脈沖信號波形類型主要有方波脈沖信號產生電路、鋸齒波脈沖信號產生電路、三角波脈沖信號產生電路等。將這些能夠產生脈沖信號的電路稱為振蕩器。振蕩器又分為晶體振蕩器和多諧振蕩器。

圖4-3為晶體振蕩器的結構及等效電路。晶體振蕩器是一種高精度和高穩定度的振蕩器，廣泛應用在彩電、計算機、遙控器等各類振蕩電路中，為數據處理電路產生時鐘信號或基準信號。

圖4-3 晶體振蕩器的結構及等效電路

提示

晶體振蕩器主要是由石英晶體和外圍元器件構成的諧振器件。石英晶體是自然界天然形成的結晶物質，具有壓電效應，受到機械應力作用會發生振動，由此產生的電壓信號頻率等于機械振動的頻率。在石英晶體的兩端施加交流電壓時，會在交流電壓的作用下產生振動，在石英晶體的自然諧振頻率下會產生最強烈的振動。石英晶體的自然諧振頻率由尺寸及切割方式決定。

在數字電路中，時鐘電路是不可缺少的。32kHz晶體時鐘振蕩器是為數字電路提供時間基準信號的電路，采用CMOS集成電路CD4007作為振蕩信號放大器，如圖4-4所示。

圖4-4 32kHz晶體時鐘振蕩器

由DTL集成電路構成晶體振蕩器的振蕩頻率為100kHz和1MHz，可為DTL電路系統提供晶振信號，如圖4-5所示。

圖4-5

圖4-6為由TTL(晶體管邏輯電路)集成電路構成的晶體振蕩器，是分別為10MHz和20MHz兩種振蕩頻率的振蕩電路。

圖4-6

提示

任何模擬信號都可以變成數字信號。數字信號往往需要存儲和傳輸，在傳輸前需要加密和編碼等。數字信號經過處理后需要還原。為此，數字信號往往需要按一定的規則編碼，有了這些編碼規則，才能在還原識別時進行相反的解碼。完成這些信號處理過程的電路就是數字信號處理電路。數字信號處理電路的種類非常多。

在數字信號處理電路中處理數字信號是很復雜的，相應的處理電路也很復雜，為了使復雜的處理過程有條不紊，需要有一個統一的信號控制處理步調，這就是時鐘信號。時鐘信號是整個數字系統的同步信號，需要有很高的穩定性，通常由石英晶體構成的晶體振蕩器產生。

多諧振蕩器是一種可自動產生一定頻率和幅度的矩形波或方波電路。其核心元器件為對稱的兩個三極管，或將振蕩電路集于一體的集成電路。

圖4-7為鋸齒波振蕩器的功能。

圖4-7 鋸齒波振蕩器的功能

提示

比較常用的普克爾鋸齒波諧振器的開始電源經Rc1為V2的基極提供偏壓，使V2導通，電源經V2為電容器C充電，C上的電壓升高，當充電電壓接近基極電壓時，V2截止，V2的集電極電壓上升，使V1的基極電壓上升，V1導通，C上的電壓通過電阻R放電，使V2的發射極電壓低于基極電壓而再次導通，在C兩端便產生周期性的鋸齒波。

方波信號產生器也是一種多諧振蕩器，利用雙穩態多諧振蕩器產生方波信號可同時輸出兩個相位相反的方波信號，電路簡單，穩定可靠，如圖4-8所示。

圖4-8 方波信號產生電路

提示

在實際應用中，常見的復位電路也是一種脈沖信號產生電路。圖4-9(a)為微處理器復位電路的結構。微處理器的電源供電端在開機時會有一個從0V上升至5V的過程，如果在這個過程中啟動，有可能出現程

序錯亂。為此，微處理器都設有復位電路，在開機瞬間，復位端保持0V(低電平)。當供電電壓接近5V時(大于4.6V)，復位端的電壓變成高電平(接近5V)，微處理器開始工作。關機時，當供電電壓下降到小于4.6V時，復位端的電壓下降為0V，微處理器程序復位，保證微處理器正常工作。圖4-9(b)為微處理器復位電路的信號特點。

圖4-9