脉冲信号整形电路的结构及工作原理

晶体振荡器和多谐振荡器是数字电路中用于产生脉冲信号的电路，其产生的信号波形可能是不规则的，而实际应用中有时可能只需用规则的，有时需要的脉冲信号对脉冲的宽度有严格的要求，因此需要整形电路或脉冲变换电路。

常见的脉冲信号整形和变换电路主要有：RC微分电路（将矩形波转换为尖脉冲）、RC积分电路、集成放大器整形电路、脉冲电平变换电路、单稳态触发电路、双稳态触发电路等。这些电路有一个共同的特点：它们不能产生脉冲信号，只能将输入端的脉冲信号整形或变换为另一种脉冲信号。

（1）由RC元件构成的微分、积分脉冲信号整形和变换电路

图6-30所示为由RC元件构成的微分、积分脉冲信号整形和变换电路及输入/输出波形。

图6-30 由RC元件构成的微分、积分脉冲信号整形和变换电路及输入/输出波形

（2）集成放大器制作的整形电路

在数字电路中数字信号经过远距离传输或各种变换后，噪声有可能会增加，信号质量会下降。如果脉冲信号波形不良，会使整个电路功能失常，因而需要对脉冲信号进行整形，使脉冲信号前沿和后沿整齐。图6-31所示为利用反相放大器构成的脉冲整形电路，它实质上是由脉冲放大器构成的。

图6-31 利用反相放大器构成的脉冲整形电路

图6-32所示为利用运算放大集成电路构成的脉冲整形电路，这种电路通常称为施密特整形电路。

图6-32 利用运算放大集成电路构成的脉冲整形电路

（3）脉冲电平变换电路的结构及检测(www.xing528.com)

在脉冲、数字电路中常常需要脉冲信号的传输和变换。在实际电路中往往由于元器件的性能引起信号的变形。根据电路的要求也需要采取一些措施，改善电路的性能。在元器件参数选取时，必须进行实时测量，才能得到最佳效果。

图6-33所示为脉冲变换电路的延迟特性，当一个方波脉冲信号加到反相器输入端，反相器输出端会有反相脉冲输出，一个共发射极三极管放大器就是一个典型的反相器，输入信号加到基极，集电极会有反相信号输出，输出波形可用示波器测得。比较两信号会发现，输出信号与输入信号相比，脉冲的前后沿都有变形和延迟。

引起信号延迟的原因是输入电容的积分效应，输入电容引起信号的延迟如图6-34所示，输入信号脉冲经耦合电阻R_K加到三极管基极，三极管基极对地存在着一个小电容C_b，由于电容的充电作用使送入三极管的基极电流延迟，于是引起了信号波形的变形。

图6-33 脉冲变换电路的延迟特性

为了减少波形的延迟，在信号输入电阻R_K上并联上一个加速电容C_K，这样使脉冲沿变尖，可以减少输入电容的影响，加速电容的作用如图6-35所示。

图6-34 输入电容引起信号的延迟

图6-35 加速电容的作用

加速电容的选择，在电路工作时，用示波器同时检测输入和输出信号的波形，改变C_K电容的值，比较信号波形的变化情况确认最佳电容参数，加速电容的选择方法如图6-36所示。

图6-36 加速电容的选择方法